Радиоэкологиялық және радиобиологиялық зерттеулердің аппаратуралық-әдістемелік кешенін құру

Ұлттық ядролық орталықтың 30 жылдығына – 30 жоба!

№ 16 жоба. 2010–2019 жж. Радиоэкологиялық және радиобиологиялық зерттеулердің аппаратуралық-әдістемелік кешенін құру

Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы құрылған кезде радиоэкологиялық және радиобиологиялық зерттеулер жүргізуге арналған аппаратуралық-әдістемелік база нашар болды, жабдықтар ескірген, ғимараттар жылусыз, қараусыз қалған еді. Сондықтан жас кәсіпорынның бірінші кезекті және ең маңызды міндеті қолда бар ресурстарды сақтап қалып, оларды республикалық, содан кейін әлемдік деңгейге дейін дамыту болды.

Қазіргі уақытта Ұлттық ядролық орталықта қоршаған орта объектілерінің радионуклидтік және элементтік құрамына сапалы және сандық талдау жүргізуге, қолданбалы, сондай-ақ ғылыми сипаттағы кешенді радиоэкологиялық және радиобиологиялық зерттеулер жүргізуге арналған ТМД аумағындағы ең үздік зертханалық-талдамалық кешен жұмыс істейді.

Әртүрлі аумақтар мен объектілердің радиациялық жай-күйін анықтау үшін жұмыс барысында аспаптар мен жабдықтар жиынтығы пайдаланылады, олардың көмегімен далалық радиометриялық, дозиметриялық және спектрометриялық өлшеулер жедел және жоғары дәлдікпен жүргізіледі. ҚР ҰЯО мамандары қолданатын арнайы жабдықтар мен құралдар координаталарды анықтауда сантиметрлік дәлдікпен қоршаған ортаның кез келген сынамасын алуға мүмкіндік береді.

Арнайы жабдықталған мобильді зертханалар мен жылжымалы тұрғын модульдердің көмегімен қысқа мерзімде Қазақстанның кез келген нүктесінде қажетті радиациялық бақылауды ұйымдастыруға болады.

Персоналдың сыртқы сәулелену дозаларын бақылау үшін автоматты режимде жұмыс істейтін жоғары сапалы жүйе бар, бұл адами факторды барынша азайтып, үлкен көлемдегі деректерді өңдеу сапасын жақсартуға және жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ радиациялық фонның жоғары және тұрақсыз деңгейімен жұмыс істеу кезінде сыртқы сәулеленуден болатын дозаларды жедел бақылайтын тікелей көрсететін жеке дозиметрлер бар.

Ұлттық ядролық орталықтың қоршаған орта объектілеріндегі, материалдардағы, тамақ өнімдеріндегі табиғи және техногендік радионуклидтердің, уытты элементтердің мөлшерін зертхана жағдайында анықтауға арналған бірегей аппаратуралық-әдістемелік базасы бар.

Гамма-спектрометриялық талдау барлық гамма сәуле шығаратын табиғи және техногенді радионуклидтерді қамтиды және аса таза германий HPGe негізіндегі ажыратымдылығы өте жоғары детекторларда орындалады. Бета-сәуле шығарушы радионуклидтердің концентрациясын өлшеу үшін сұйық сцинтилляциялық бета-спектрометрлер мен альфа және бета сәуле шығаратын радиометрлер қолданылады. Альфа спектрометрия әдісімен 238Pu, 239+240Pu, 241Am және 210Po сияқты альфа сәуле шығаратын изотоптардың мөлшері анықталады. Альфа-спектрометриялық талдау жартылай өткізгіш кремний детекторы бар спектрометрлерде жасалады.

Спектрометриялық талдау сапасын бақылау МАГАТЭ-нің стандарт үлгілерін жүйелі талдау арқылы және жыл сайын МАГАТЭ аясындағы зертханааралық салыстыруларға қатысу арқылы жүргізіледі.

Қоршаған орта объектілерінің элементтік құрамын анықтау үшін индуктивті байланысқан плазмалы масс-спектрометрия, индуктивті байланысқан плазмалы атом-эмиссиялық спектроскопия әдістері және рентгенофлуоресценттік талдау үйлестіріледі.

Биодозиметриялық зерттеулерде әртүрлі модификациядағы: метафазаларды іздеудің және фототіркеудің автоматтандырылған жүйесі, хромосомалық аберрацияларды талдауға арналған программалық жасақтамасы бар электрондық автоматтандырылған микроскоптар мен электрондық микроскоптар негізіндегі арнайыландырылған жабдықтар қолданылады.

Аппаратуралық базаны орналастыру үшін ҚР ҰЯО бірқатар айрықша міндеттерді атқаруға арналған арнайы үй-жайларды қамтитын 5 зертхана корпусын қалпына келтірді.

Төмен фонды үй-жайдың қабырғаларының қалыңдығы ғарыштық сәулелену, ядролық қондырғылардың шығарындылары, ядролық құрылғылардың жарылыстары, техногенді радионуклидтерден болатын сәулелену, жер қыртысындағы уран-торий қатарының бастапқы шығу тегі радиоизотоптары, калий және т. б. (оның ішінде 222Rn) арқылы кіретін сәулелену фонын бірнеше есе әлсірететіндігімен ерекшеленеді.

Адамның сәулеленуін есептеуіш үшін арнайы төмен фонды камера жасалды. Камераға аса таза германий негізіндегі жартылай өткізгіш детекторы бар кең жолақты гамма-спектрометр орнатылған. Адамның сәулеленуін есептеуішті қолдана отырып, адам организміндегі гамма-сәулелену радионуклидтерінің концентрациясын анықтауға болады.

Эксперименттік оранжерея табиғи орта компоненттеріндегі радионуклидтердің қайта таралу ерекшеліктеріне бақыланатын жағдайда зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді.

Құрылған радиоэкологиялық және радиобиологиялық зерттеулердің аппаратуралық-әдістемелік кешені негізгі үш бағыт бойынша ғылыми зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді:

• радионуклидтердің қоршаған ортада миграциялануын болжамды бағалау үшін қажет етілетін базалық параметрлерді зерттеу;
• радиациялық факторлардың адамға және тірі табиғатқа әсер ету қаупін бағалау;
• әдістемелік базаны жетілдіруге бағытталған зерттеулер.

Құрылған базаның арқасында радионуклидтердің әртүрлі экожүйелердің табиғи ортасының компоненттері арасында қайта бөліну ерекшеліктерін сипаттайтын деректерді алуға бағытталған бірегей зерттеулер жүргізіледі.

Полигонда алынатын табиғи объектілерді зерттеу нәтижелері Қазақстан Республикасы үшін ғана емес, бүкіл әлемдік ғылыми қоғамдастық үшін де маңызды әрі қажеті бар іс.