Эксперт ДВФУ Иван Тананаев: о современных радиохимических технологиях
Подготовила Анастасия Печенкина,
пресс-служба ДВФУ
Иван Тананаев — директор Академического департамента ядерных технологий Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), главный научный сотрудник Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН), доктор химических наук, член-корреспондент Российской академии наук.
— Иван Гундарович, какие вопросы в области развития ядерных технологий сегодня являются приоритетными для мирового сообщества и России?
— С момента открытия явления радиоактивности, 120-ти летний юбилей которого праздновался в 2016 году, развиты новые и перспективные научные направления в фундаментальной и прикладной радиохимии и радиоэкологии. Накоплен огромный научный задел, позволивший широко внедрять ядерные технологии в практику.
Сегодня активное развитие ядерных технологий — мировая тенденция, связанная с обеспечением устойчивого развития мирового сообщества. Решение энергетических проблем путем строительства новых атомных станций, формирование персонифицированной высокотехнологической медицины за счет внедрения ядерной медицины, освоение Арктики и космического пространства — основы ядерных технологий, не говоря об обеспечении государственной безопасности и удержания паритета ядерных вооружений.
Основными вызовами XXI века для России и мирового сообщества являются: повышение объема переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), включая дефектное и некондиционное; окончательная утилизация накопленных радиоактивных отходов (РАО); вывод из эксплуатации особо опасных ядерных объектов; развитие лучевой диагностики и терапии.
Безусловно, ежегодно повышаются и требования к радиационной безопасности. Предложенная в России концепция повторного использования для атомной энергетики урана и плутония привела к созданию технологий переработки ОЯТ с последующим удалением и окончательным захоронением образующихся в процессе РАО. Для повышения эффективности в атомной энергетике проводятся масштабные исследования в области создания новых модифицированных и смесевых топливных композиций, а также гидрометаллургических, пирохимических и иных технологий их переработки. Для отработки наиболее безопасных инновационных технологий переработки ОЯТ в России создается опытно-демонстрационный центр на базе Федеральной ядерной организации «Горно-химический комбинат».
— Какие работы в сфере переработки и удаления накопленных РАО ведутся на Дальнем Востоке?
— Ученым ИХ ДВО РАН и ДВФУ поставлена задача разработки современных технологий, обеспечивающих радиационную безопасность Приморья и Владивостока за счет окончательного удаления накопленных жидких радиоактивных отходов. Необходимо очистить и реабилитировать загрязненные радионуклидами и токсичными элементами природные объекты, в том числе, питьевую воду.
Наиболее удобным методом удаления радиоактивных и токсических элементов является сорбционный с применением эффективных, недорогих и доступных отечественных материалов. Поэтому главной задачей стал поиск и наработка перспективных материалов для извлечения, концентрирования, выделения из жидких радиоактивных отходов наиболее опасных радионуклидов: 137Cs и 90Sr. Нами разработан метод темплатного синтеза магнитных материалов на основе оксидов железа, основанный на применении коллоидного темплата (полимерной эмульсии типа «ядро-оболочка»), который обеспечивает формирование упорядоченно пористой структуры в твердом теле. Проведено исследование сорбционных свойств и описано изменение характера взаимодействия полученных сорбентов с ураном в зависимости от фазового состава и структуры твердой матрицы.
Среди перечисленных материалов большой интерес вызывает синтез, изучение физико-химических и сорбционных свойств и применение неорганических недорогих сорбентов, обладающих высокой емкостью, механической, радиационной и окислительной стойкостью на основе высокопористых природных или доступных минералоподобных матриц — носителей с допированными в их объем нанодисперсными Feo, Cuo, Seo.
— Какова радиоэкологическая ситуация в Приморье?
— По результатам мониторинга на 33 пунктах Государственной наблюдательной сети Приморского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, среднегодовые значения мощности эквивалентной дозы γ-излучения на станциях края находятся в пределах естественного радиационного фона без превышения допустимой нормы для населения, установленной СанПиН. На территории Приморского края не было установлено фактов повышения радиационного фона и содержания радионуклидов в объектах окружающей среды, способных нанести вред здоровью населения, а также не выявлено радиационно-загрязненной продукции, в том числе, рыбы и морепродуктов.
— Сегодня активно развивается ядерная медицина. Какие результаты в этой области уже достигнуты и какие направления сегодня являются наиболее перспективными?
— Ядерная медицина является одним из наиболее интенсивно развивающихся междисциплинарных сфер и включает самые передовые достижения современной физики, химии, биологии и медицины. Наиболее перспективным является направление, связанное с адресной доставкой в раковые клетки короткоживущих альфа-, бета- и оже- излучающих радионуклидов, что позволит проводить эффективное безоперационное лечение многих видов рака.
Научные исследования последних лет в области онкологии показали перспективность использования короткоживущих альфа- и оже- излучающих радионуклидов для использования в адресной (направленной или targeted) радиотерапии. При этом доставка радионуклидов осуществляется непосредственно в клетки или даже в ядра раковых клеток. Высокие значения линейной передачи энергии (~ 100 кэВ/мкм) позволяют использовать альфа- и оже-излучатели для локального облучения злокачественных опухолей, не затрагивая в значительной степени здоровые ткани. Сегодня активно проводятся исследования по применению короткоживущих альфа- и оже-излучающих радионуклидов для радиомедикаментозной терапии различных метастазов, лейкемии и других заболеваний.
— На сегодняшний день достаточно ли квалифицированных специалистов для использования ядерных технологий?
— Для реального выполнения поставленных задач необходимо углубление и повышение качества ядерного образования и компетенций в сфере управления знаниями, использование новых подходов в современных ядерных технологиях, кооперация ядерных сообществ и организаций. В ДВФУ на базе Школы естественных наук ведется подготовка кадров для решения проблем безопасности ядерных технологий, обмена опытом и информацией, включения в инновационные международные и национальные программы и проекты в области ядерной науки и техники.
Силами студентов, аспирантов и преподавателей ведутся научные исследования в области обеспечения ядерной и радиоэкологической безопасности, создания технологий переработки радиоактивных отходов сложного состава, образующихся при эксплуатации и утилизации надводных кораблей и подводных лодок с ядерными энергетическими установками, мониторинга территорий, загрязненных радионуклидами. Эти задачи чрезвычайно важны и в свете развития экономики Дальнего Востока путем привлечения потенциальных партнеров и инвесторов, повышения качества жизни населения, трансфера современных российских ядерных технологий на внешние рынки, прежде всего, в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.
