Журнал

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина отмечает вековой юбилей

Скачать статью из журнала

Материал подготовлен
пресс-службой ОЦКС Росатома (Елена Буликова)
и пресс-службой АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» (Татевик Казарян)

Радиевый институт – первое в нашей стране научное учреждение, занимающееся комплексным исследованием явления радиоактивности и поисками путей её практического применения. Основателем института является выдающийся учёный, академик Владимир Вернадский.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) — русский и советский учёный-естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. Академик Императорской Санкт-Петербургской академии наук (1912); один из основателей и первый президент Украинской академии наук (1918-1921). Создатель научных школ (минералогия, геохимия) и науки биогеохимии. Один из представителей русского космизма (хотел доказать системность жизненных законов, которые управляют мирозданием). Обладал уникальным объёмом знаний, которые выходили за рамки известных в то время наук. Вёл активную организаторскую и общественную деятельность. Лауреат Сталинской премии I степени (1943).

В январе 1922 года Владимир Вернадский выступил на заседании Отделения физико-математических наук Российской академии наук и подал записку об организации при академии государственного Радиевого института. 23 января 1922 года Государственным учёным советом был утверждён Устaв института. Это положило начало зарождению атомной науки и атомного века в России. «Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не могут сравняться все им ранее пережитые. Не далеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, та-кой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. Это может случиться в ближайшие годы, может случиться через столетие. Но ясно, что это должно быть…», – писал Владимир Вернадский.

Вместе со своим соратником академиком Виталием Хлопиным, который фактически руководил институтом с 1922 года, а с 1938 года стал это делать официально, Вернадский изучал явление радиоактивности с позиций различных наук. В те далёкие годы именно в Радиевом институте молодыми учёными впервые были запущены исследования по целому ряду научных направлений, включая физику деления ядра, радиохимию, дозиметрию ионизирующего излучения и радиогеохимию. В стенах института отечественная радиохимия возникла как наука. В конце 1920-х годов Георгий Гамов создал теорию альфа-распада атомных ядер, в 1937 году Лев Мысовский и Игорь Курчатов запустили первый в Европе циклотрон, в 1940 году Константин Петржак и Георгий Флеров открыли явление спонтанного деления урана. Таким образом, Радиевый институт заложил научные, кадровые и организационные основы, позволившие в короткие сроки развернуть работы по созданию ядерного оружия и атомной энергетики. Коллективом института были разработаны основы отечественной нейтронной физики, физики деления, гамма-дефектоскопии.

В разное время в институте работали 23 академика и член-корреспондента, в том числе, выдающиеся ученые Игорь Курчатов, Пётр Капица, Александр Ферсман, Иосиф Старик и многие другие.

В военные годы научно-производственная деятельность института не останавливалась, а наоборот мобилизовалась в интересах фронта. Учёные наладили производство светосоставов длительного действия на основе радия – радио-люминофоров и снабжали им войсковые части Ленфронта. В этот же период была разработана технология получения радиотория из имеющихся запасов радия, за которую в 1943 году учёные были удостоены Сталинской премии. А в апреле 1943 года Радиевому институту была поручена разработка технологии выделения эка-рения (нептуний) и эка-осмия (плутоний) из облучённого урана. Виталий Хлопин считал работы по исследованию проблемы урана одними из приоритетных направлений и не ошибся.

1950–2000-ые годы характеризовались периодом интенсивного развития института. В этот период расширился круг научных исследований Радиевого института. Основными направлениями исследований стали радиохимическое обеспечение советской атомной промышленности, а также фундаментальные и прикладные исследования в области физики атомного ядра. С 1976 года институт осуществлял научное руководство проектированием и строительством завода РТ-2 на ГХК, в основные задачи которого входила переработка отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Помимо этого институт выполнял научное обеспечение работ по регенерации облучённого топлива атомных энергетических установок, иммобилизации радиоактивных отходов, ядерно-физические исследования, радиоэкологические исследования и разрабатывал научные основы получения радиоизотопов. Сотрудники института принимали участие в ликвидации последствий всех радиационных аварий, в том числе Чернобыльской, Кыштымской, аварий на подводных лодках «Курск» и «Комсомолец», на Фукусимcкой АЭС.

Современная деятельность Радиевого института, как и ранее, носит комплексный характер. Институт активно участвует в международных проектах, государственных программах и проектах Госкорпорации «Росатом» по различным приоритетным направлениям.

Прикладная радиохимия

Радиевый институт много лет активно продвигает концепцию сбалансированного замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ). Внедрение этой концепции позволит вырабатывать электроэнергию без накопления ОЯТ, но с его повторным использованием. Это на долгие годы снимет проблему ограниченности сырьевой базы атомной энергетики.

В рамках этого направления в период с 2014 по 2017 годы институт инициировал создание так называемого РЕМИКС-топлива, обеспечивающего повторное использование урана и плутония, выделенных из ОЯТ. Сейчас технология изготовления ядерного топлива РЕМИКС проходит опытно-промышленную проверку.

Ключевую роль институт играет в проекте по созданию опытно-демонстрационного центра на ФГУП «ГХК», который должен стать прототипом крупномасштабного завода нового поколения по переработке ОЯТ атомных станций. Специалисты института являются авторами большинства технологических цепочек, реализованных на ОДЦ, таких как волоксидация и растворение топлива, экстракционное выделение полезных продуктов ОЯТ (уран и плутоний) и, наконец, технология отверждения образованных в процессе переработки радиоактивных отходов (РАО) в безопасную для биосферы матрицу стекла.

Радиевый институт активно участвует в международных исследовательских программах. Например, в период 2019 по 2021 годы в кооперации с другими ведущими институтами страны велись исследования по созданию прогнозной модели старения застывшего расплава ядерного топлива, образовавшегося после аварии на АЭС «Фукусима-Дайичи». Данные, полученные с помощью созданной модели, позволят специалистам безопасно ликвидировать последствия этой аварии. Комплексность проделанной работы по своему охвату является беспрецедентной в мировой практике.

В данный момент в рамках федеральной программы РТТН Радиевый институт является научным руководителем строящегося Полифункционального радиохимического комплекса в г. Димитровград. Специалисты института выполнили ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в обоснование технических и проектных решений по созданию комплекса. В будущем испытания на этом объекте помогут в принятии решений о выборе оптимальной технологии переработки ОЯТ и способах обращения с РАО.

Все достижения института по проводимым работам, в конечном итоге, направлены на повышение эффективности, безопасности и коммерческой привлекательности ядерной энергетики, а также на формирование новых продуктов в виде услуг по переработке ОЯТ с максимальным уменьшением количества РАО для отечественной атомной промышленности и международных заказчиков.

Изотопное направление

Одно из ключевых направлений деятельности института – ядерная медицина. Институт является основоположником циклотронных технологий в атомной отрасли с 85-летним опытом работы и сотрудничает с 15 больницами Санкт-Петербурга с соответствующими клинико-диагностическими отделениями. Полный перечень производимых препаратов включает 6 наименований. Технологии получения трёх из них были разработаны в Радиевом институте впервые в стране.

Регулярно в клиники Санкт-Петербурга поставляются препараты на основе йода-123 и галлия-67 для диагностики нарушений в работе щитовидной железы, диагностики рака лёгких, лимфом. Эти короткоживущие изотопы про-изводят на циклотроне Радиевого института. Радиофармпрепараты, меченные технецием-99m, применяются при-мерно в 80% всех диагностических процедур однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Они служат в качестве диагностического средства для исследования йодпоглотительной функции и топографии щитовидной железы, исследования секреторной функции почек, оценки функционального состояния симпатической нервной системы сердца, диагностики катехоламиновых опухолей, оценки со стояния метаболизма жирных кислот в миокарде, визуализации опухолей и др.

Сегодня в институте продолжаются разработки инновационных технологий производства диагностических и лечебных радиофармпрепаратов (РФП).

Радиевый институт выпускает свыше 1000 размеров радионуклидных источников (РНИ). В России и во всём мире широко известна радионуклидная продукция института, включающая десятки наименований источников альфа-, бета-, гамма- и нейтронного излучения на основе 27 радионуклидов (от трития до калифорния-252). Во всех аэропортах, вокзалах, метро, таможнях эксплуатируется оборудование с продукцией института. Источниками, произведенными институтом, снабжены также инспекторы Международного агентства по атомной энергии МАГАТЭ, которые следят за нераспространением ядерного оружия. Продукция института используется в оборудовании, определяющем взрывчатые вещества, в составе приборов космических аппаратов, в производстве микроволновых приборов и других специальных устройств в электронных системах управления ракетно-космических комплексов. В настоящее время ученые института работают над созданием установки для измерения активности аргона-37. Эта установка сможет обнаружить увеличение содержания аргона-37 над уровнем фона, что может служить ключевым доказательством проведения ядерного испытания.

Радиоэкология

Сотрудники института ведут важные работы, ориентированные на обеспечение радиационной и ядерной безопасности атомной отрасли. Развивается одно из направлений радиоэкологии – радиоэкологические изыскания, направленные на изучение радиационной обстановки в регионах расположения объектов использования атомной энергии. Коллектив института активно участвует в работах по модернизации отраслевой системы радиоэкологического мониторинга на объектах Госкорпорации «Росатом».

Наряду с этим институт разрабатывает аппаратуру, направленную на улучшение элементов системы мониторинга радиационного загрязнения атмосферы. Среди таких разработок – аппаратурные комплексы по определению содержания радионуклидов в атмосфере: трития и изотопов ксенона.

«В нашем институте было положено начало исследованиям по целому ряду научных направлений, таких как физика деления ядра, радиохимия, дозиметрия ионизирующего излучения, радиогеохимия, – говорит заместитель генерального директора по науке АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» Дмитрий Рябков. Сохраняя традиции, заложенные предшественниками, мы продолжаем развивать структуру института и выполнять широкий спектр работ ядерно-физического, радиохимического, геохимического и экологического профилей, связанных с проблемами атомной энергетики, радиоэкологии и получения изотопной продукции.

Сотрудники Государственного Радиевого института, 1922 г.