Исследовательские реакторы обеспечивают ключевую поддержку глобальному здравоохранению, науке и промышленным инновациям

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) недавно сообщило, что исследовательские реакторы продолжают играть важную роль в медицине, науке, промышленных инновациях и подготовке кадров в ядерной отрасли, становясь ключевой инфраструктурой для развития ядерно-научных и технологических возможностей многих стран. В настоящее время в 54 странах мира действуют 228 исследовательских реакторов, ещё 23 находятся на стадии строительства или планирования.

В отличие от энергетических реакторов, используемых для выработки электроэнергии, основная функция исследовательских реакторов заключается в производстве нейтронов, применяемых в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, геологических науках, криминалистике и других областях. Благодаря таким возможностям, как нейтронное облучение, нейтронная визуализация, элементный анализ и производство радиоизотопов, исследовательские реакторы стали важной платформой для продвижения мирного применения ядерных технологий.

В медицинской сфере исследовательские реакторы являются важным источником различных медицинских радиоизотопов. Среди них технеций-99m широко используется для диагностики рака, а также заболеваний сердца, головного мозга и костей. Ежегодно в мире проводится до 50 миллионов соответствующих медицинских диагностических процедур, и около 85% диагностических процедур используют этот нуклид. Другие радиоизотопы, такие как йод-131, также применяются для лечения рака и заболеваний щитовидной железы. Таким образом, большое количество пациентов получает пользу от радиоизотопов, произведённых на исследовательских реакторах.

В сфере научных исследований и промышленного применения нейтроны, производимые исследовательскими реакторами, могут использоваться для разработки материалов, структурного анализа, элементного анализа и визуализации. Соответствующие технологии помогают учёным анализировать внутреннюю структуру таких материалов и устройств, как лопатки турбин двигателей, аккумуляторы, устройства хранения водорода и электронные компоненты, а также применяются для неразрушающего контроля образцов, включая культурные артефакты и палеонтологические останки. Нейтронная визуализация в сочетании с компьютерной томографией позволяет создавать трёхмерные изображения, обеспечивая более наглядную основу для анализа сложных материалов.

Исследовательские реакторы также позволяют учёным изучать реакцию и повреждение материалов при нейтронном облучении мишеней. Такие исследования способствуют разработке более безопасного и эффективного ядерного топлива, а также более долговечных материалов и компонентов, и служат развитию исследований в области низкоуглеродных ядерных энергетических систем следующего поколения, включая реакторы с солевым или жидкометаллическим охлаждением, быстрые реакторы-размножители, термоядерные реакторы и микрореакторы для космического применения.

МАГАТЭ заявляет, что оказывает поддержку многим странам в повышении их возможностей по планированию, строительству, эксплуатации и использованию исследовательских реакторов. В процессе строительства первого многоцелевого исследовательского реактора в Иордании агентство предоставило техническое руководство, экспертную оценку и поддержку в обучении. Этот исследовательский реактор может использоваться для элементного анализа, производства радиоизотопов, образовательной подготовки, а также помогает Иордании в разработке программ по нейтронному трансмутационному легированию кремния и исследованиям материалов.

Исследовательские реакторы также выполняют функцию подготовки кадров в ядерной отрасли. Студенты и специалисты в области ядерной инженерии могут получить практический опыт в области эксплуатации реакторов, правил безопасности, радиационной защиты и ядерной физики с помощью исследовательских реакторов. В Марокко МАГАТЭ поддерживает усилия по повышению безопасности исследовательских реакторов, подготовке эксплуатационного персонала и регулирующему надзору; в Гане соответствующие экспертные группы оценили применение исследовательского реактора страны в области образовательной подготовки, нейтронно-активационного анализа, нейтронно-пучковых исследований и производства радиоизотопов для научно-исследовательских целей.

В рамках региональных технических проектов для Африки МАГАТЭ также оказывает поддержку странам, эксплуатирующим исследовательские реакторы, включая Алжир, Демократическую Республику Конго, Египет, Гану, Ливию, Марокко, Нигерию и ЮАР, в том числе содействует проведению периодических оценок безопасности, разработке и реализации программ модернизации и продления срока службы исследовательских реакторов. Агентство также предоставляет технические знания странам, запускающим проекты исследовательских реакторов, таким как Кения, Руанда и Уганда.

В области управления полным жизненным циклом исследовательских реакторов МАГАТЭ также оказывает поддержку соответствующим странам. Например, в Узбекистане агентство содействует безопасному выводу из эксплуатации первого исследовательского реактора страны, одновременно способствуя укреплению местного ядерно-научного и технологического потенциала. МАГАТЭ отмечает, что многие исследовательские реакторы безопасно эксплуатируются на протяжении десятилетий и проходят модернизацию для повышения производительности и уровня безопасности с целью удовлетворения будущих научных и промышленных потребностей.