Мазмұны
Атом энергетикасы экономиканы декарбонизациялауға жаһандық ұмтылыс аясында қайта өрлеу кезеңін бастан кешіруде. Ядролық электр станциялары атмосфераға көмірқышқыл газын шығармай тұрақты генерацияны қамтамасыз етеді. Уран отынына сұраныс үздіксіз өсіп, өндірушілерді өндіру технологияларын жетілдіруге итермелейді. Қазақстан әлемдік нарықта жетекші орындарды алып, жаһандық өндірістің қырық пайыздан астамын қамтамасыз етеді. «Қазатомөнеркәсіп» ұлттық компаниясы ғылыми зерттеулерге айтарлықтай қаражат жұмсайды. Орталықазиялық республиканың технологиялық артықшылығын нығайтатын серпілісті әзірлемелерді қарастырайық.
Жер асты сілтілеу әдісі
Қазақстандық мамандар радиоактивті металды дәстүрлі шахталарсыз алу технологиясын жетілдірді. Инновациялық тәсіл экологиялық зиянды азайтып, өнімнің өзіндік құнын төмендетеді.
Жетілдірілген технологияның жұмыс принциптері:
- әлсіз қышқылды ерітінді ұңғымалар арқылы тікелей кен қабатына айдалады. Сұйықтық құнды элементі бар минералдарды еріті, сорғылармен бетіне көтеріледі. Реагенттер концентрациясы қоршаған жыныстарға әсер етпейтіндей таңдалған;
- мониторинг жүйесі ерітінділердің таралуын нақты уақыт режимінде қадағалайды. Датчиктер кен орнының шекараларында жер асты суларының химиялық құрамын тіркейді. Нормадан кез келген ауытқу операторларға дереу сигнал береді;
- жұмыстар аяқталғаннан кейін жер асты кеңістігін таза сумен рекультивациялау жүргізіледі. Шаю су қабаттарының табиғи жағдайы толық қалпына келгенше жалғасады. Бақылау өлшемдері аумақтың ауыл шаруашылығында пайдалану үшін қауіпсіздігін растайды.
Әдіс дәстүрлі тәсілде тиімсіз болған кен орындарын игеруге мүмкіндік берді.
Жаңа сорбенттерді әзірлеу
Ядролық физика институтының ғалымдары уранға селективтілігі жоғары материалдар жасады. Инновациялық сорбенттер ерітінділерден құнды компонентті алу тиімділігін арттырады.
Перспективалы материалдардың сипаттамалары:
- Наноқұрылымды полимерлер уран иондарына аналогтардан үш-төрт есе асатын жақындық көрсетеді. Молекулалардың арнайы архитектурасы ерітіндімен жанасудың максималды ауданын қамтамасыз етеді. Қанығу жылдамдығы сұйықтықтың үлкен көлемін өңдеуге мүмкіндік береді.
- Модификацияланған саздық минералдар синтетикалық сорбенттерге арзан балама болып табылады. Жергілікті шикізат бетті белсендіру үшін термиялық және химиялық өңдеуден өтеді. Өндірістің өзіндік құны импорттық аналогтардан екі есе төмен.
- Графен негізіндегі композиттік материалдар жабдықты шағындату перспективаларын ашады. Өте жұқа мембраналар реагенттерді минималды жұмсай отырып радиоактивті элементтерді ұстауға қабілетті. Зертханалық сынақтар көп рет регенерациялау мүмкіндігін растады.
- Ауыл шаруашылығы қалдықтарынан жасалған биосорбенттер сабан мен қауызды пайдалы өнімге айналдырады. Органикалық талшықтар ауыр металдарды синтетикалық полимерлерден кем байламайды. Тәсілдің экологиялылығы айналмалы экономика қағидаттарына сәйкес келеді.
Әзірлемелерді енгізу қайта өңдеу кезеңінде құнды шикізат жоғалтуын қысқартады.
Геофизикалық барлау әдістері
Қазақстандық геологтар жаңа қорларды іздеу үшін озық технологияларды қолданды. Деректерді кешенді талдау жасырын кен орындарын табуға мүмкіндік береді.
Геологиялық барлауға инновациялық тәсілдер:
- гиперспектрлік диапазондағы спутниктік түсірілім беттің минералдық құрамының аномалияларын анықтайды. Машиналық оқыту алгоритмдері адам көзіне байқалмайтын заңдылықтарды тауып, терабайт ақпаратты өңдейді. Болжамдардың дәлдігі сексен пайызға жетеді;
- электромагниттік зондтау шақырымға дейінгі тереңдікте жыныстардың өткізгіштігін анықтайды. Уран кендері оларды қоршаған жыныстардан ажырататын тән электрлік қасиеттерге ие. Мобильді кешендер бірнеше аптада кең аумақтарды сканерлейді;
- сейсмикалық томография жер асты құрылымының үш өлшемді модельдерін жасайды. Бақыланатын жарылыстардан толқындар материал тығыздығына байланысты әртүрлі шағылысады. Сигналдарды компьютерлік өңдеу жер асты құрылымдарының егжей-тегжейлі суретін жасайды;
- радондық түсірілім бетте радиоактивті газдың табиғи эманациясын тіркейді. Жоғары концентрациялар кен денелерінің бетке жақындығын көрсетеді. Әдістеменің қарапайымдылығы үлкен аумақтарды қамтуға мүмкіндік береді.
Әдістер комбинациясы барлау ұңғымаларын бұрғылау шығындарын азайтады.
Экологиялық инновациялар
Қоршаған ортаға қамқорлық қазақстандық өндіруші кәсіпорындар үшін басымдыққа айналды. Жаңа технологиялар табиғатқа әсерді мүмкін болатын минимумға дейін төмендетеді.
Саланың табиғат қорғау жетістіктері:
- Суды пайдаланудың тұйық циклі технологиялық сұйықтықтарды табиғи су қоймаларына ағызуды болдырмайды. Көп сатылы тазарту ерітінділерді өндіріс процесіне қайтарады. Таза су тұтыну соңғы онжылдықта алпыс пайызға қысқарды.
- Ластанған учаскелерді фиторемедиациялау кейбір өсімдіктердің радионуклидтерді жинақтау қабілетін пайдаланады. Арнайы таңдалған дақылдар рекультивацияланатын аумақтарға егіледі. Егін жинағаннан кейін биомасса төмен белсенді қалдықтар ретінде жойылады.
- Процестерді автоматтандыру радиациялық фоны жоғары аймақтарда персоналдың болуын азайтады. Роботтандырылған кешендер бұрын қол еңбегін талап еткен операцияларды орындайды. Жұмысшылардың дозалық жүктемелері есе төмендеді.
- Биоалуантүрлілікті мониторинг жұмыс істеп тұрған нысандар маңында экожүйелердің сақталуын растайды. Орнитологтар іргелес су қоймаларында құстардың тұрақты популяцияларын тіркейді. Сүтқоректілер өндірістік алаңдардың жанында мекендеуді жалғастыруда.
Қазақстандық кәсіпорындардың экологиялық стандарттары ең қатаң халықаралық талаптарға сай келеді.
Ғылыми кадрларды даярлау
Республика университеттері атом саласы үшін әлемдік деңгейдегі мамандар даярлайды. Білім беру бағдарламалары іргелі дайындықты практикалық тәжірибемен үйлестіреді.
Ғылыми әлеуетті қайта қалпына келтіру жүйесі:
- Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті жетекші шетелдік жоғары оқу орындарымен бірлесіп ядролық геохимия бойынша магистратура ашты. Студенттер «Қазатомөнеркәсіп» кәсіпорындарында және Еуропаның зерттеу орталықтарында тағылымдамадан өтеді. Түлектер заманауи талдау әдістерін әлемдік стандарттар деңгейінде меңгерген;
- Ядролық физика институтының докторантурасы бірегей эксперименттік жабдыққа қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Жас ғалымдар жоғары рейтингті журналдарда жарияланып, халықаралық конференцияларда сөз сөйлейді. Диссертациялық зерттеулердің бәсекеге қабілеттілігі дәйексөз санымен расталады;
- академиялық ұтқырлық бағдарламалары дарынды аспиранттардың шетелде оқуын қаржыландырады. Стипендиаттар жаңа білімдермен оралып, серіктестік байланыстар орнатады. Халықаралық ынтымақтастық елдің ғылыми әлеуетін күшейтеді.
Адами капиталға инвестициялар саланың ондаған жылдарға тұрақты дамуына кепілдік береді.
Коммерцияландыру перспективалары
Зерттеу нәтижелері өндірістік нысандарда практикалық қолданыс табуда. Зертханадан өнеркәсіптік енгізуге дейінгі жол барған сайын қысқаруда.
Технологияларды трансферлеу механизмдері:
- шетелдік серіктестермен бірлескен кәсіпорындар инновациялардың жаһандық нарыққа шығуын жылдамдатады. «Қазатомөнеркәсіп» тәжірибесі Канада, Австралия және Африканың өндіруші компанияларын қызықтырады. Лицензиялық келісімдер мемлекеттік бюджетке қосымша табыс әкеледі;
- университеттер жанындағы технопарктар ғылыми әзірлемелерді коммерцияландыру үшін орта жасайды. Стартаптар жабдыққа, тәлімгерлерге және инвесторларға қол жеткізе алады. Табысты жобалар ірі корпорациялардың қатысуымен масштабталады;
- мемлекеттік гранттар жоғары коммерциялық әлеуеті бар қолданбалы зерттеулерді қолдайды. Конкурстық қаржыландыру ғылыми ұжымдар арасындағы бәсекелестікті ынталандырады. Импорттық технологияларды алмастыра алатын әзірлемелерге басымдық беріледі.
Ғылыми жетістіктер республиканың атом саласының технологиялық көшбасшысы ретіндегі позициясын нығайтады.
Қазақстан ірі шикізат өндірушісі мәртебесінің ғылыми-технологиялық көшбасшылықпен үйлесе алатынын көрсетуде. Зерттеулер мен әзірлемелерге инвестициялар табиғи байлықтарды тұрақты бәсекелік артықшылыққа айналдырады. Өндіруші компаниялардың экологиялық жауапкершілігі қоршаған ортаға болмай қоймайтын зиян туралы стереотиптерді жоққа шығарады. Ғалымдардың жас буыны алдыңғы ұрпақ салған инновациялар дәстүрлерін жалғастырады. Орталықазиялық республика планетаның атомдық болашағына сеніммен қарайды.
