Реактор ТПУ: полвека развития и научного поиска

Реактор отпраздновал 50 лет с момента физического пуска

СЕГОДНЯ ИРТ-Т — ЕДИНСТВЕННЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР НА ТЕРРИТОРИИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И ЕДИНСТВЕННЫЙ ДЕЙСТВУЮЩИЙ ВУЗОВСКИЙ РЕАКТОР В РОССИИ. ОН ВКЛЮЧЕН В ПЕРЕЧЕНЬ УНИКАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ УСТАНОВОК СТРАНЫ.

В конце сентября ведущие атомщики России собрались в Томске отметить юбилей реактора, вспомнить историю, обговорить планы на будущее. В честь праздника на площадке реактора они провели торжественный митинг и высадили памятную кедровую аллею. В газете мы расскажем, как все начиналось и чем сегодня заняты специалисты, работающие в атомном сердце политеха.

Решение времени

Послевоенные пятидесятые — это период бурного восстановления страны после Великой Отечественной войны и время развития исследований в области ядерной физики и атомной энергетики. На карте страны один за одним появляются новые атомные объекты. По велению времени ровно в середине века в Томском политехе открывается Физико-технический факультет. Перед сотрудниками ставят цель — готовить кадры для всего комплекса предприятий ядерного топливного цикла. И ФТФ активно включается в работу, каждый год выпуская специалистов по ядерной физике, разделению изотопов, автоматизации технологических процессов, по плазмофизике, плазмохимии и химической технологии, атомной энергетике. На тепло-энергетическом факультете также учат специалистов для атомных электростанций.

У ректора Томского политеха профессора Александра Воробьева возникает прогрессивная идея строительства при вузе исследовательского ядерного реактора. И в 1957 году выходит постановление Правительства РФ о строительстве такого объекта в Томске. Вести строительство должно было Министерство среднего машиностроения. Постановление выходит, однако не выполняется. При этом в Томске уже с 1958 года на базе синхротрона «Сириус», циклотрона и других ускорителей создается НИИ ядерной физики, электроники и автоматики при ТПИ (НИИ ЯФЭА). Институт накапливает опыт научных исследований, укрепляет связи науки с учебным процессом, готовит научные кадры для ядерного реактора. А реактора все нет.

Со слов очевидца

Как рассказал непосредственный участник событий профессор Иван Чучалин, ректор ТПИ Воробьев действует тогда через первого секретаря обкома партии Москвина, чтобы вопрос о строительстве реактора был поднят на научно-техническом совете Министерства среднего машиностроения. Если бы совет, который возглавлял академик Курчатов, сказал твердое «да» строительству, министр Славский просто обязан был бы прислушаться к его мнению.

— И вот ректор Воробьев отправляет меня, — говорит Иван Чучалин, — 32-летнего, недавно назначенного директором НИИ ЯФЭА в Москву, на заседание этого совета. Мне выделяют 15 минут на выступление, и я рассказываю, зачем в Томске реактор. Мне задают множество вопросов, пока академик Игорь Васильевич Курчатов не прекращает это словами: «Мы можем «засыпать» молодого человека, однако давайте уже обсуждать дело по существу». Членами совета в то время были ведущие академики страны: Александров, Померанчук, а также сотрудники Министерства среднего машиностроения. При обсуждении академики выступали «за» строительство, представители Министерства же опасались, что будет нарушена секретность возведения промышленных реакторов около Томска. К единому мнению совет прийти не мог, и тогда в спорах своеобразную точку опять поставил академик Курчатов. Он попросил меня написать на доске фамилии томских ученых, которые собираются проводить на реакторе исследования и ставить эксперименты. Я перечислил такие известные имена, как: хирург-новатор Андрей Савиных; ученый-медик Иннокентий Торопцев; физик Владимир Кузнецов, заслуженный деятель науки и техники РСФСР Александр Воробьев, известный металловед Александр Добровидов и другие. Курчатов показал на доску с именами и обратился к членам совета: «Это фамилии известных российских ученых, с которыми бок о бок трудится молодежь. Томск — известный студенческий город, в нем активно развивается наука. Уже построен ряд исследовательских реакторов в союзных республиках, почему же мы должны отказать томичам? Они заслужили такой объект».

8 лет до запуска

Строительство исследовательского ядерного реактора ИРТ-1000 начинается в 1959 году. Одновременно вокруг вырастает жилой поселок Спутник для сотрудников и обслуживающего персонала. Физический пуск реактора проводится 22 июля 1967 года группой сотрудников из Института атомной энергии им. И. В. Курчатова (сам академик умер в 1960 году), в пуске принимают участие ученые НИИ ядерной физики при ТПИ.

За полвека со дня первого пуска реактор переживает несколько реконструкций, на нем проводится большой объем работ по совершенствованию систем управления и контроля технологических параметров. По итогам проведенных в 2014–15 годах обследований и испытаний по определению остаточного ресурса оборудования, важного для безопасного использования реактора, срок его эксплуатации продлен до 2035 года. В прошлом году была завершена масштабная модернизация реактора, на проведение которой вуз получил поддержку Федеральной целевой программы «Исследования и разработки» в размере 147 млн рублей. В соответствие со всеми современными требованиями приведена техническая документация, расширена научная составляющая. В частности, установлены дополнительные экспериментальные каналы, в которых идет облучение, модернизированы все линии легирования кремния, производства радиофармпрепаратов (РФП), линия для испытания материалов под воздействием мощных потоков нейтронов и гамма-излучения, в том числе при криогенных температурах.

Единственный вузовский исследовательский

На сегодня ИРТ-Т — единственный исследовательский реактор на территории Сибири и Дальнего Востока и единственный атомный вузовский реактор в России. На нем в основном развивались и развиваются исследования, в которых заинтересованы научные и производственные организации региона, непосредственно связанные с изучением природных ресурсов. В отличие от других реакторов, на которых большое внимание уделялось работам по ядерной физике, радиационному материаловедению и т. д., на ИРТ-Т систематические исследования проводились в основном по нейтронно-активационному анализу (НАА), радиационной физике и химии.

Кроме этого, одной из самых важных задач была и остается подготовка специалистов в области разработки и эксплуатации ядерных установок. За эти годы на реакторе прошли обучение и стажировку более 3000 студентов, аспирантов и сотрудников ТПУ.

Специалисты, прошедшие практику на ИРТ-Т, в настоящее время по численности составляют около 60 % из числа всех специалистов, работающих на предприятиях атомной промышленности, атомных станциях, химических производствах, судах Военно-морского флота России.

За 50 лет работы реактор Томского политеха успел заработать серьезное имя как научный центр в ученой среде России и мира. Даже краткое перечисление всех направлений исследований, которые ведутся физиками-ядерщиками, внушает уважение. Олег Долматов, директор Физико-технического института ТПУ, в состав которого входит реактор, рассказал нам о проделанной работе.

Разработаны и внедрены

Методы мониторинга состояния и динамики загрязнения природной среды.

Способы получения новых материалов с заданными свойствами (анализ и легирование чистых и особо чистых веществ, производство радиофармацевтических препаратов для ранней диагностики онкологических, кардиологических и других болезней).

Создана

Безотходная технология производства сорбционных генераторов технеция-99м на основе обогащенного молибдена-98 для обеспечения потребностей ядерной медицины всего Сибирского и Дальневосточного регионов.

Разработаны

Научные основы детекторов быстрых и тепловых нейтронов на базе монокристаллического кремния.

Научная основа модификации оптических свойств природных кристаллов.

Комплекс методик радиохимического разложения углеродсодержащих материалов.

Сейчас на реакторе продолжаются исследования по получению диагностических и терапевтических радиофармпрепаратов, модификации полимерных и кристаллических структур, созданию пучков выведенных нейтронов для нейтронно-графических исследований и нейтронозахватной терапии, нейтронно-активационному анализу, поиску тяжелых нейтронных кластеров, созданию детекторов тепловых и быстрых нейтронов, получению радиоизотопов медицинского и промышленного применения.

Например, в рамках целевой программы проводятся пилотные исследования по разработке технологий получения меченных технецием-99м наноколлоидных частиц для диагностики в онкологии. Проведены доклинические испытания новых отечественных радиофармпрепаратов на основе меченных технецием-99м антибиотиков для обнаружения асептических воспалений. Изучается возможность количественного получения на реакторе ИРТ-Т бета-излучающих изотопов для системной радиотерапии злокачественных образований.

В настоящее время закуплено оборудование и идет подготовка серийного производства изотопа фосфор-32 и соединений на его основе. Успешное решение этой задачи обеспечит важнейшим инструментом отечественных исследователей, работающих в медико-биологических НИИ России.

Учебно-научный центр «Исследовательский ядерный реактор» (начальник — доцент кафедры физико-энергетических установок, заместитель директора по ядерной и радиационной безопасности ФТИ Артем Наймушин).

Две лаборатории — № 31 (заведующий — Виктор Скуридин, начальник производственного отдела радиофармпрепаратов) и № 33 (заведующий — профессор кафедры физико-энергетических установок Валерий Варлачев).

Центр подготовки иностранных студентов по атомной энергетике.

Первая в России учебная программа по подготовке специалистов для выполнения исследований и разработки технологий радиофармпрепаратов.

Подготовил Сергей Мазуров

Пётр Чубик, ректор ТПУ, профессор.

Сегодня в мире порядка 250 исследовательских ядерных реакторов, в России их чуть больше 20. Среди них наш исследовательский реактор занимает особое место.

К его созданию причастны деятели мирового уровня: руководитель атомного проекта СССР Игорь Курчатов, руководитель Министерства среднего машиностроения СССР Ефим Славский, президент Академии наук СССР Анатолий Александров и многие другие. Нашего реактора не было бы, если бы не энергия и настойчивость и наших легендарных политехников: ректора ТПИ Александра Воробьева, первого директора НИИ ядерной физики, электроники и автоматики при ТПИ (НИИ ЯФЭА), будущего ректора Томского политеха Ивана Чучалина...

По своим характеристикам и возможностям реактор не имеет аналогов в России, а за рубежом, по мнению экспертов, подобные установки есть только в Массачусетском технологическом институте (MIT). Наш реактор в строю, поэтому мы вправе ждать от политехников прорывных научных результатов. Для ТПУ наличие своего реактора — надежная точка опоры, которая и дальше будет помогать вузу двигаться вверх в российских и международных университетских рейтингах. Я благодарю ветеранов и нынешнее поколение сотрудников, чьими трудами наш реактор работает и действует во благо науки России и Томского политеха.

Евгений Чойнзонов, директор Томского национального исследовательского медицинского центра (Томский НИМЦ), профессор, академик РАН.

Томские медики и политехники всегда плотно работали по различным направлениям научных исследований. И большой вклад в эту совместную работу внес коллектив исследовательского ядерного реактора ТПУ.

Дело сохранения здоровья нации — это дело не только медиков, но и физиков, химиков. Результат нашего плодотворного взаимодействия с ТПУ — малогабаритный бетатрон, нейтронная терапия на циклотроне У-120 ТПУ — упоминаются во всех наших публикациях и диссертационных работах.

Я хочу сказать спасибо Томскому политеху за наше тесное взаимодействие и, думаю, наши сограждане благодарны нам за радиофармпрепараты, за установки по интероперационной лучевой терапии, которые производятся в Томске.

Владимир Рисованый, зам. генерального директора, научный руководитель по физико-энергетическому блоку АО «Наука и инновации» ГК Росатом.

Это единственный на сегодняшний день действующий реактор при вузе, совершенно уникальное явление для российских университетов.

Очень здорово, когда и образование, и возможность работать на реакторе предоставляются в одном месте. Надо сказать, что в ТПУ реактор изначально использовался не только для обучения студентов. Здесь всегда выполнялись и продолжают выполняться уникальные научные исследования, причем исследования мирового уровня.