loader image

Институт ядерной физики

Министерство энергетики Республики Казахстан

Базовые установки

Исследовательский атомный реактор ВВР-К

Реактор бассейнового типа на тепловых нейтронах введен в эксплуатацию в 1967 г. Теплоноситель, замедлитель — обессоленная вода, отражатель — бериллий. Максимальная плотность потока тепловых нейтронов: 2 х 1014 н/(см²с). Тепловая мощность — 6 МВт.
На базе реактора проводятся фундаментальные ядерно-физические и материаловедческие исследования и внутриреакторные испытания, производство радиоизотопов для медицины и промышленности, гамма-источников, облучение минеральных камней, нейтронное легирование кремния, нейтронно-активационный анализ, нейтронная радиография.

Критический стенд

Реактор малой мощности (100 Вт) на тепловых нейтронах с легководным замедлителем и отражателем (Н20 или Ве). Предназначен для изучения характеристик активных зон исследовательских реакторов, экспериментов по безопасности реакторных установок, формирования условий испытаний петлевых каналов и других экспериментальных устройств. Максимальная плотность потока тепловых нейтронов в центральном канале составляет -5*108см-2с-1.

Ускоритель тяжелых ионов УКП-2-1

Электростатический ускоритель УКП-2-1 введен в эксплуатацию в 1987 г.
Для получения заряженных частиц используются дуоплазматрон со смещенным эмиссионным отверстием и твердотельный источник с цезиевым распылением мишени. Высоковольтный терминал позволяет регулировать ускоряющее напряжение в диапазоне от 150 кВ до 1 МВ. Техническая модернизация элементов и узлов ускорителя позволила достичь энергетического разброса в протонном пучке 100 эВ на энергии 1 МэВ. Ввод в эксплуатацию нового источника тяжелых ионов (NEC, США) позволило получать широкий спектр высокостабильных и интенсивных тяжелоионных пучков. На ускорителе разработан и успешно применяется комплекс аналитических методик, включающий: рентгенофлуоресцентный анализ с протонным возбуждением (PIXE), метод резерфордовского обратного рассеяния (RBS) и метод резонансных ядерных реакций (NRA). На базе тяжелоионного канала на ускорителе в настоящее время разрабатывается метод ускорительной масс-спектрометрии для анализа тяжелых изотопов в биологических объектах и объектах окружающей среды. На ускорителе проводятся работы в областях низкоэнергетической ядерной физики, физики твердого тела, физики плазмы, экологии и медицины.

Изохронный циклотрон У-150М

Введен в действие в «классическом» режиме в 1965 году, с фиксированной энергией ускоренных ионов (p, d, α) 10 МэВ/нуклон.
В 1972 году переведен в изохронный режим с регулируемой энергией ионов: протоны: 7-30 МэВ, дейтоны: 12,5-25 МэВ, ионы гелия-3: 18-61 МэВ, ионы гелия-4: 25-50 МэВ.

Ускоряемые ионыЭнергия, МэВТок внутреннего пучка, мкАТок выведенного пучка, мкА
протоны7-3050050
дейтроны12,5-2515050
α-частицы25-505020
Не3+218-612510

Лабораториями Отдела ядерной физики НЭЯР (низкоэнергетических ядерных реакций), ЛЯР (лаборатория ядерных реакций) и ЛФД (лаборатория физики деления) проводятся научные исследования на выведенных пучках циклотрона в области фундаментальной и прикладной ядерной физики и радиационного материаловедения.

Внутренние мишенные устройства используются для производства радиоизотопов.

К настоящему времени конструкция внутренней мишени доработана таким образом, что мишень может воспринимать до 10-12 кВт энергии пучка ионов. Это позволяет производить конкурентно-способную на мировом рынке радиоизотопную продукцию. Основные радиоизотопы, которые производятся на циклотроне: Cd-109, Ge-68, Tl-201, Co-57, Ga-67.

К настоящему времени назрела острая необходимость проведения глубокой реконструкции ускорительного комплекса на базе У-150М с заменой циклотронной установки на основе последних достижений и тенденций в области ускорительной техники. Реализация данного проекта позволит Казахстану оставаться на передовом рубеже ядерной науки, ядерных и радиационных технологий, станет базой для развития наукоемких инновационных производств.

Ускоритель Электронов ЭЛВ-4

Ускоритель электронов ЭЛВ-4 был установлен и запущен в эксплуатацию в ИЯФ в 1993 году как базовая установка для адаптации и развития электронно-лучевых технологий в республике.

Ускоритель электронов прямого действия, на базе индукционного каскадного умножителя. Ускорение электронов обеспечивается металло-керамической ускорительной трубкой.

Источник электронов – катод из гексаборида лантана с косвенным подогревом. Вывод пучка ускоренных электронов из вакуумной камеры в атмосферу производится через титановую фольгу толщиной 100 мкм. Развертка пучка по фольге производится сканирующим устройством в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Откачка на вакуум ускорительной трубки и системы выпуска пучка обеспечивается магниторазрядными насосами.

Установка позволяет ускорять электроны с энергией до 1,5 МэВ при максимальной мощности пучка до 40 кВт. Ускоритель используется для решения научных и прикладных задач, в частности, для радиационной сшивки полимеров и радиационной обработки изделий медицинского назначения.

На сегодняшний день разработана технология изготовления и зарегистрированы гидрогелевые повязки в качестве изделий медицинского назначения. В отделе проведен запуск участка производства, оснащенного современным оборудованием высокой производительности, организованного в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями.

Гидрогелевые повязки относятся к разряду специальных раневых покрытий, обладают целым рядом уникальных лечебных свойств и могут применяться при лечении поверхностных повреждений кожи различного происхождения. Они изготавливаются из биологически совместимых полимеров методом радиационного сшивания пучком ускоренных электронов.

Повязки обладает следующими свойствами:

  • стерильны и являются эффективным антибактериальным барьером;
  • предохраняют раневую поверхность от высыхания, и обеспечивают условия для оптимального увлажнения раны;
  • проницаемы для кислорода; процесс лечения ускоряется, и уменьшается рубцевание ран.
  • Обеспечивают безболезненность при перевязках

Радиационная стерилизация выгодно отличается от традиционных газовых и тепловых методов стерилизации экономичностью и экологической чистотой. В основу радиационной стерилизации положено свойство ионизирующего излучения подавлять жизнедеятельность микроорганизмов.

Объектами радиационной стерилизации могут быть:

  • для медицины — перевязочные материалы, гигиенические пакеты, шприцы, системы переливания крови, зонды, катетеры, шовный материал (кетгут, шелк), хирургические перчатки, акушерские комплекты и белье одноразового использования, лекарственные препараты, субстанции и др.
  • для пищевой промышленности – тара и упаковка для продуктов с повышенным сроком хранения, расфасованные специи, приправы, бульоны и супы, посуда однократного использования и др.

Ускорительный комплекс ДЦ-60

Ускоритель ДЦ-60 состоит из инжектора-имплантатора тяжелых ионов на базе ЭЦР-источника, системы аксиальной инжекции пучка, изохронного циклотрона, системы вывода, разводки и трех каналов транспортировки ускоренных ионов, канала транспортировки ионов низкой энергии (пучки ЭЦР-источника), облучательных устройств, научного и технологического оборудования.

Основные параметры пучков ускоренных ионов

Тип ионовLi – Xe
A/Z6 – 12
Энергия ускоренных ионов0,4 – 1,75 МэВ/нуклон
Энергетический разброс2 %
Дискретное изменение энергии ионовза счет изменения заряда иона (отношение A/Z)
Плавная вариация энергии ионов30% (+/-15%) за счет вариации магнитного поля

Циклотрон Cyclone-30

В 2016 году в составе Корпуса производства радиофармпрепаратов (КПРФ) введен в эксплуатацию циклотрон Cyclone-30. Основными инженерно-техническими решениями, на которых базируется циклотрон Cyclone-30, являются фиксированное поле, фиксированная частота, возможность работы с двойным пучком – циклотрон способен производить один или два мощных протонных пучка с энергией частиц в пределах от 18 до 30 МэВ гарантированной интенсивностью до 400 мкА.

Cyclone-30 был специально спроектирован для производства радиоизотопов, но может быть использован в исследовательских и промышленных целях.

Наработка радиоактивных изотопов осуществляется путем облучения материала мишени пучками ускоренных протонов. Этот процесс происходит с использованием циклотронной установки. Процесс облучения происходит в зале циклотрона. Подготовка твердотельных мишеней, а также первичная переработка их после облучения осуществляется в горячих камерах корпуса радиохимии. Выделенный целевой изотоп (в виде балк-раствора) доставляется в зону производства РФП нового корпуса, где происходят все остальные этапы производства.

Корпус представляет собой здание в 2-х уровнях, расположенной в непосредственной близости к корпусу радиохимии и примыкающее к нему. Здание состоит из трех блоков: санитарно-бытовых и офисных помещений, блок размещения ускорителя Cyclone-30, блок лабораторных помещений.

КПРФ предназначен для производства радиоактивных изотопов, в том числе 201Tl и 18F, производства радиофармпрепаратов на их основе и генераторов Тс-99m в «чистых» условиях.

В корпусе проводятся радиационно-опасные работы по I, II и III классу технологического и производственного характера с радиоактивными веществами в открытом виде. Основными видами работ являются: наработка радиоактивных изотопов на циклотроне Cyclone-30 и производство радиофармпрепаратов.

Основные технико-экономические показатели КПРФ

Общая площадь2780 м2
Рабочая площадь основного назначения920 м2
Установленная электрическая мощность950 кВА

Основное оборудование:

  • циклотрон с каналами транспортировки пучка (4 линии), включая три станции для облучения твердотельных мишеней с системой пневмопочты и одну станцию для облучения жидкой мишени с системой транспортировки;
  • 18 «горячих» камер с технологическим оборудованием;
  • системы воздухоподготовки для «чистых» производственных помещений;
  • системы вытяжки и фильтрации воздуха из производственных помещений;
  • установки охлаждения воды (чиллеры).

Ускоритель электронов ИЛУ-10

Ускоритель электронов ИЛУ-10 смонтирован в Корпусе радиационной стерилизации (КРС).

Ускоритель электронов импульсный линейный ИЛУ-10 – одна из моделей серии импульсных линейных ускорителей типа ИЛУ, разработанных в институте ядерной физики СО РАН, для использования при отработке новых радиационно-технологических процессов, а так же в технологических линиях промышленных предприятий.

КРС предназначен для проведения стерилизации медицинских изделий однократного использования — шприцев, игл, комплектов для переливания крови и одежды для медицинского персонала.

Технологический процесс радиационной стерилизации предусматривает обработку продукции ускоренными электронами или потоком гамма-квантов при значениях поглощенной дозы, достаточной для обеспечения уровня стерильности изделий, контактирующих с кровью (шприцев и игл), не менее 1000000 :1. Диапазон стерилизующих доз должен быть от 15 кГр до 30 кГр, в зависимости от начальной величины загрязненности микроорганизмами исходного изделия и степени радиорезистентности контаминантов.

Корпус радиационной стерилизации представляет собой здание, имеющее в плане прямоугольную форму с габаритами 42.4 х 36.0 м., состоящее из одно и двухэтажных сблокированных блоков.

Технологический блок предназначен для стерилизации медицинских и других принадлежностей, состоит из помещений укорителя, лабиринтных помещений и вспомогательных помещений (пультовая и дозиметрическая лаборатория, венткамеры, щитовая, технические помещения).

Складской блок состоит из помещений складов готовой продукции и сырья, зоны загрузки и выгрузки продукции.

Административно-лабораторный блок состоит из офисных помещений, санитарно-гигиенических и душевых комнат, размещенных на первом и втором этажах, и помещений контрольно-аналитической лаборатории, размещенных на втором этаже.

Институт ядерной физики

Министерство энергетики Республики Казахстан

Контакты

Каракозов Батыржан Кумекбаевич 

Дата и место рождения: 24.09.1962г., г. Кызылорда

Образование:

  • 1985 г. – окончил Алма-Атинский энергетический институт по специальности инженер-электрик;
  • 1999 г. – окончил Московский международный университет бизнеса и информационных технологий по специальности экономист;
  • 2018 г. – защитил диссертацию на соискание кандидата технических наук по специальности «Материаловедение»

Научная степень и научное звание: кандидат технических наук (PhD)

Диссертация на тему: “Структура и свойства гетерофазных материалов интерметаллидного класса на основе Ti-Al-Nb, полученных SPS спеканием”.

Профессиональная деятельность:

  • 1985 – 1986 гг. Старший энергетик Треста «Кзылордаколхозстрой», г. Кзылорда;
  • 1986 – 1987 гг. Старший энергетик Союза «Кзылордаоблагропромстрой», г. Кызылорда;
  • 1987 – 1991 гг. Старший инженер-энергетик завода «Кзылордарисмаш», г. Кызылорда;
  • 1991 – 1993 гг. Председатель кооператива «Фортуна», г. Кызылорда;
  • 1993 – 1997 гг. Президент АО Региональный торговый дом «Ансат-Кзыл-Орда», г. Кызылорда;
  • 1997 – 1997 гг. Заведующий отделом теплоэнергетического обеспечения города, Аппарат акима г. Кызылорды, г. Кызылорда;
  • 1997 – 1999 гг. Заведующий отделом промышленности, транспорта и связи города, Аппарат акима г. Кызылорды, г. Кызылорда;
  • 1999 – 1999 гг. Заведующий отдела промышленности и торговли города, Аппарат акима г. Кызылорды, г. Кызылорда;
  • 1999 – 2000 гг. Консультант заместителя акима области, Аппарат акима Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2000 – 2001 гг. Главный специалист заместителя акима области, Аппарат акима Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2001 – 2001 гг. Директор филиала торгового дома ЗАО«Шымкентпиво» в г. Кызылорде, г. Кызылорда;
  • 2001 – 2002 гг. Начальник службы взыскания дебиторской и кредиторской задолженностей, АО «Кызылординская распределительная электросетевая компания», г. Кызылорда;
  • 2002 – 2007 гг. Директор филиала ТОО СП «НЭК-Алафрахт», г. Кызылорда;
  • 2007 – 2007 гг. Временно исполняющий обязанности заместителя акима г. Кызылорды, Аппарат акима г. Кызылорды, г. Кызылорда;
  • 2007 – 2008 гг. Заместитель акима г. Кызылорды, Аппарат акима г. Кызылорды, г. Кызылорда;
  • 2008 – 2009 гг. Заместитель начальника управления пассажирского транспорта и автомобильных дорог Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2009 – 2011 гг. Начальник управления энергетики и жилищно-коммунального хозяйства Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2011 – 2012 гг. Начальник управления строительства Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2012 – 2012 гг. Начальник управления предпринимательства и промышленности Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2012 – 2012 гг. Советник акима Кызылординской области, г. Кызылорда;
  • 2012 – 2013 гг. Директор представительства «Южный регион» АО «Казахстанская жилищно-строительная корпорация, г. Астана;
  • 2013 – 2013 гг. И.о.заместителя Председателя Правления АО «Казахстанская жилищно-строительная корпорация, г. Астана;
  • 2013 – 2014 гг. Заместитель Председателя Правления АО «Казахстанская жилищно-строительная корпорация, г. Астана;
  • 2014 – 2014 гг. Первый заместитель Председателя Правления АО «Казахстанская жилищно-строительная корпорация, г. Астана;
  • 2014 – 2014 гг. И.о.Председателя Правления АО «Казахстанская жилищно-строительная корпорация, г. Астана;
  • 2014 — 2015 И.о. заместителя директора департамента развития атомных и энергетических проектов Министерства энергетики Республики Казахстан, г. Астана;
  • 2015 – 2015 гг. Заместитель директора департамента развития атомных и энергетических проектов Министерства энергетики Республики Казахстан, г. Астана;
  • 2015 – 2017 гг. Директор департамента развития атомных и энергетических проектов Министерства энергетики Республики Казахстан, г. Астана;
  • 2017 – 2020 гг. Директор департамента атомной энергетики и промышленности, Министерства энергетики Республики Казахстан, г. Астана;
  • 2021 – н.в. Генеральный директор Республиканского государственного предприятия «Институт ядерной физики» Министерства энергетики в г. Алматы.

Научные интересы:

  • Материаловедение (в машиностроении)
  • Ядерная физика
  • Наноматералы и нанофизика

Каракозов Б.К. является автором и соавтором свыше 15 научных работ, в том числе 7 работ, входящих в список Web of Science и Scopus. Работает в тесном сотрудничестве с учеными из известных ядерных центров мира: Объединённый институт ядерных исследований (г. Дубна, Россия), Томский политехнический университете.