В интервью генерального директора Института ядерной физики Саябек Сахиева рассматриваются ключевые направления развития Института: производство медицинских и промышленных радиоизотопов, внедрение радиационных технологий, развитие ядерной медицины и формирование компетенций для будущей атомной энергетики Казахстана. Особое внимание уделено расширению линейки отечественных радиофармпрепаратов, снижению регионального неравенства в доступе к диагностике и радионуклидной терапии, а также перспективам создания в Казахстане регионального центра поставок радиофармпрепаратов в страны Центральной Азии. Также раскрываются возможности экспорта высокотехнологичной продукции, применения радиационных технологий в промышленности, сельском хозяйстве и экологии, подготовки кадров, испытаний реакторных материалов и обеспечения ядерной и радиационной безопасности при строительстве и эксплуатации будущей АЭС.
1.Какую роль производство радиоизотопов сегодня играет в общей стратегии развития Института ядерной физики? Какую долю потребности отечественного здравоохранения ИЯФ способен закрывать сегодня и какие регионы особенно нуждаются в расширении доступа к ядерной медицине?
Производство радиоизотопов и радиофармацевтических препаратов сегодня является одним из ключевых прикладных направлений развития Института ядерной физики. Для нас это не просто отдельное производство, а фактически вся цепочка НИОКР — от фундаментальных и прикладных исследований, эксплуатации исследовательского реактора и циклотрона, разработки радиохимических технологий до выпуска готовых препаратов для клинического применения. В этом смысле ядерная медицина является хорошим примером того, как научные компетенции Института преобразуются в конкретный социальный и экономический результат. В целом производство радиофармпрепаратов и радиоизотопов рассматривается наряду с исследованиями и испытаниями материалов как одно из основных стратегических направлений деятельности ИЯФ.
Сегодня в Институте налажено производство трех основных радиофармпрепаратов: натрия йодида на основе йода-131 для терапии заболеваний щитовидной железы, препаратов на основе молибдена-99/технеция-99m для радионуклидной диагностики и фтордезоксиглюкозы с фтором-18 для ПЭТ-диагностики онкологических заболеваний. Причем по реакторным радиоизотопам йод-131 и молибден-99 Институт является единственным отечественным производителем. При этом говорить, что сегодня мы полностью закрываем потребность отечественного здравоохранения, было бы неправильно. По отдельным препаратам мы способны обеспечить значительную часть существующего спроса, однако в целом потенциал ядерной медицины в Казахстане пока существенно выше фактического уровня ее использования. Проблема заключается не только в объемах производства, но и в ограниченном ассортименте отечественных радиофармпрепаратов и недостаточно развитой региональной инфраструктуры ядерной медицины. Например, слабо развита ядерная терапия и тераностика. Сейчас Институт единственная в стране организация, производящая терапевтический радиофармпрепарат на основе йода-131. Казахстану необходимо развивать и внедрять новые радиофармпрепараты. Институт ядерной физики уже работает над их разработкой в соответствии с дорожной картой по развитию ядерной медицины Республики Казахстан на 2026 – 2031 годы.
Что касается регионов, то наиболее актуальная задача сегодня — сокращение территориального неравенства в доступе к ядерной медицине. Например, ядерная терапия доступна только в области Абай (г. Семей) и северной части страны (г. Астана), этого конечно недостаточно, необходимо, чтобы во всех регионах были центры терапии и тераностики.
Например, на территории от Кызылординской до Жетысуской областей, включая города республиканского значения, города Алматы и Шымкент, проживает около 10 миллионов человек, то есть половина населения Казахстана. При этом в данных регионах в них нет ни одного центра терапии и тераностики.
2. Как ИЯФ превращает результаты фундаментальных исследований в конкретные продукты и технологии, востребованные медициной, промышленностью и энергетикой?
Для Института ядерной физики принципиально важно, чтобы фундаментальные исследования не заканчивались только научными публикациями. Наша задача — доводить полученные знания и разработки до конкретных технологий и высокотехнологичной продукции, востребованных здравоохранением, промышленностью и атомной отраслью.
Хороший пример, это ядерная медицина. Исследования в области ядерной физики, ядерных реакций, радиохимии и радиационной физики стали основой для разработки технологий получения медицинских радиоизотопов и радио препаратов. Об этом уже было упомянуто в предыдущем вопросе.
Другое направление — промышленные радиоизотопы и радиационные технологии. На основе собственных научных, ускорительных и радиохимических компетенций и при поддержке Фонда науки Институт разработал технологию и создал промышленный участок производства радиоизотопа кобальт-57 на циклотроне Cyclone-30. Также на исследовательском реакторе ВВР-К производятся для казахстанского рынка производятся источники ионизирующего излучения на основе радиоизотопов иридий-192, сурьма-124 и кобальт-60.
Еще одно важное направление связано с атомной энергетикой. Исследовательский реактор ВВР-К используется не только как источник нейтронов для производства радиоизотопов, но и как экспериментальная база для проведения исследований и ресурсных испытаний перспективных реакторных материалов и ядерного топлива. Такие исследования формируют компетенции, которые непосредственно востребованы при развитии атомной энергетики Казахстана: изучении поведения материалов в условиях нейтронного облучения, обосновании их надежности и ресурса, развитии методов контроля и обеспечении безопасной эксплуатации ядерных установок. В основном эти работы проводятся в коллаборации с такими организациями международного уровня, как Агентство по атомной энергии Японии, компания Марубэни (Япония), Технологический институт Карлсруэ (Германия), Quantum Science and Technology (Япония), которые выступают заказчиками этих исследований.
3.Как мы знаем ИЯФ уже закрывает львиную долю потребностей страны в препаратах для диагностики и лечения онкологии (йод-131, молибден-99/технеций-99m). Какие шаги предпринимаются для расширения этой линейки и запуска перспективных изотопов, таких как актиний-225 или самарий-153?
Сегодня задача ИЯФ — перейти от освоенных препаратов к более широкой линейке РФП для современной диагностики и таргетной терапии. В качестве перспективных направлений рассматриваются лютеций-177, самарий-153, германий-68 и другие медицинские радиоизотопы.
Одно из наиболее подготовленных направлений — самарий-153, востребованный для терапии болевого синдрома при костных метастазах. Перспективным является и лютеций-177, применение которого позволит развивать в Казахстане современные методы таргетной радионуклидной терапии.
Отдельное стратегическое направление — актиний-225, один из наиболее перспективных альфа-излучающих изотопов для лечения онкологических заболеваний. Его получение является более сложной технологической задачей и требует развития мишенной, радиохимической и сырьевой базы, поэтому сегодня речь идет прежде всего о технологической проработке данного направления.
Для запуска новых препаратов необходимо одновременно расширять производственную инфраструктуру. Возможности реактора ВВР-К уже существенно загружены производством радиоизотопов и научными исследованиями, что ограничивает наращивание новых производств. Поэтому ИЯФ работает над развитием реакторных и циклотронных мощностей, радиохимических технологий и расширением взаимодействия с медицинскими организациями. По поручению Главы Государства прорабатывается вопрос о создании нового исследовательского реактора на Базе Института. Так же важным практическим шагом для расширения наших возможностей уже сделан — Институт привез циклотрон мощностью 18 МэВ, ранее находившийся на хранении в г. Курчатове более 13 лет. Сейчас стоит задача создания необходимой инфраструктуры и ввода этой установки в эксплуатацию. Новый циклотрон планируется использовать прежде всего для увеличения производства фтора-18 и РФП на его основе. Это одновременно позволит высвободить мощности действующего Cyclone-30 для производства других перспективных радиоизотопов (германий-68, актиний-225).
4.Насколько экспорт промышленных радиоизотопов может стать значимым высокотехнологичным направлением для Казахстана? Сообщалось, что продукция ИЯФ поставляется в страны Европы, США и Центральной Азии.
Экспорт радиоизотопов действительно может стать для Казахстана значимым высокотехнологичным направлением с высокой добавленной стоимостью. В отличие от экспорта сырья, здесь мы продаем уже конечный продукт, созданный на основе отечественных ядерных, ускорительных и радиохимических технологий. Например, производимый в Институте, радиоизотоп кобальт-57 мы поставляем в Германию, США, Францию и Россию. Так же не стоит забывать о медицинских радиоизотопах и препаратах. В рамках контракта с МАГАТЭ Институт поставил генератор технеция-99 в Кыргызстан. Таким образом ИЯФ имеет опыт поставки высокотехнологичной продукции, как радиофармпрепарат. При этом реализация данного проекта осуществлялась при финансовой поддержке МАГАТЭ. В перспективе рассматривается возможность поставки диагностических радиофармпрепаратов в страны центральной Азии на регулярной основе. Институт планирует освоить производство медицинского радиоизотопа молибден-99 осколочным способом, что обеспечит выход на мировой рынок радиоизотопной продукции.
Еще более важными становятся следующие этапы: а) извлечение высокоактивных отходов; б) извлечение урана из отработанного ядерного топлива. Реализация этих технологий позволит Казахстану, наряду с Францией и Российской Федерацией, возможность владения технологиями в области переработки отработанного ядерного топлива. При этом в июне текущего года, в ходе встречи с Президентом Агентства по атомной энергии Японии, японскими коллегами было предложено проведение совместных исследований в данном направлении.
5.Какие новые отрасли промышленности могут быть охвачены радиационными технологиями ИЯФ в ближайшие несколько лет?
Потенциал радиационных технологий ИЯФ достаточно широк. Сейчас мы используем данные технологии для радиационной стерилизации медицинских изделий и производства современных косметических и медицинских гидрогелевых аппликаций и повязок. В ближайшие годы мы видим возможности более активного внедрения технологий в сельское хозяйство и пищевую промышленность, экологию, горно-металлургический комплекс и материаловедение. Эти направления уже рассматриваются как перспективные сферы практического применения ядерных и радиационных технологий в рамках развития ядерного кластера и Стратегии развития атомной отрасли до 2050 года.
Одно из наиболее перспективных направлений — радиационная обработка сельскохозяйственной и пищевой продукции. Облучение позволяет подавлять микроорганизмы и вредителей, увеличивать сроки хранения продукции и снижать потери при транспортировке. Для Казахстана особый интерес может представлять обработка зерна и другой экспортно ориентированной сельхозпродукции.
Большой потенциал есть также в экологических технологиях, включая применение ускорителей электронов для очистки воды и промышленных стоков, а также в создании новых материалов с заданными свойствами путем радиационной модификации.
Поэтому наша задача на ближайшие годы — перейти от отдельных научных разработок к промышленному внедрению радиационных технологий. Это позволит ИЯФ работать не только на атомную отрасль и медицину, но и предлагать высокотехнологичные решения для сельского хозяйства, промышленности и экологии.
- Может ли Казахстан в перспективе стать региональным центром производства и поставок радиофармпрепаратов для стран Центральной Азии?
Как я ранее отметил, мы прорабатываем такую возможность. На первых этапах планируется освоение рынка Кыргызской Республики для поставок диагностических радиофармпрепаратов. Географическая близость, развитие в Кыргызстане инфраструктуры ядерной медицины и отсутствие собственного производства ряда радиофармпрепаратов создают для этого хорошие предпосылки.
В дальнейшем рассматривается возможность расширения поставок и в другие страны Центральной Азии. Казахстан располагает необходимой научно-технологической базой для формирования такого регионального центра: исследовательским реактором ВВР-К, циклотронными комплексами, технологиями производства радиоизотопов, а также производственными участками, соответствующими требованиям GMP.
Таким образом, в перспективе Казахстан действительно может занять нишу регионального производителя радиофармпрепаратов, обеспечивая не только внутренние потребности, но и потребности стран Центральной Азии. Это позволит одновременно развивать ядерную медицину в регионе и формировать новое высокотехнологичное экспортное направление Казахстана, а также развивать медицинский туризм нашей страны.
- Какие компетенции ИЯФ будут востребованы при строительстве и эксплуатации будущей АЭС — от подготовки кадров до испытаний материалов и вопросов радиационной безопасности?
Институт ядерной физики обладает целым комплексом компетенций, которые будут востребованы как на этапе строительства, так и в течение всего жизненного цикла будущей АЭС.
Прежде всего, это подготовка кадров. В ИЯФ действуют три специализированных учебных центра по ядерной и физической безопасности, радиационной безопасности и неразрушающим методам контроля, созданные при поддержке МАГАТЭ и Министерства энергетики США. За время их работы подготовлено более 5000 специалистов. Кроме того, на базе исследовательского реактора ВВР-К молодые специалисты получают практические навыки эксплуатации ядерных установок. Совместно с ведущими вузами страны Институт также развивает программы подготовки инженеров-ядерщиков, предусматривающие практическое обучение студентов непосредственно на реакторе ВВР-К и критическом стенде. Именно такие исследовательские ядерные установки МАГАТЭ рекомендует для подготовки специалистов с высшим образованием.
Второе важное направление — испытания и исследования материалов для атомной энергетики. Реактор ВВР-К позволяет проводить внутриреакторные эксперименты, исследовать поведение конструкционных и функциональных материалов в условиях нейтронного облучения. У Института уже имеется опыт исследований материалов для перспективных реакторов IV поколения и выдачи рекомендаций по результатам таких испытаний. В перспективе эта экспериментальная база может использоваться для научно-технического сопровождения эксплуатации АЭС, оценки радиационной стойкости материалов и обоснования их ресурса.
Еще одно перспективное направление, это неразрушающий контроль и диагностика оборудования АЭС. ИЯФ располагает специалистами с многолетним опытом обследования корпуса реактора, трубопроводов и другого оборудования нашего исследовательского реактора. Такие компетенции будут востребованы при контроле качества оборудования АЭС, его периодическом обследовании, оценке технического состояния и остаточного ресурса.
Наконец, это радиационная и ядерная безопасность, учет и контроль ядерных материалов. ИЯФ более 20 лет эксплуатирует ядерный реактор и имеет практический опыт взаимодействия с инспекторами МАГАТЭ, включая вопросы контроля ядерных материалов. Кроме того, Институт обладает более чем 30-летний опыт радиационного мониторинга различных объектов, включая обследование Семипалатинского полигона, объектов ЛИРА, изучение радионуклидного состава трансграничных рек и т.д.
Кроме того, в текущем году на базе Института ядерной физики с 11 по 14 августа была проведена Экспертная миссия МАГАТЭ по управлению старением реактора ВВР-К в рамках рабочего плана Национального проекта технического сотрудничества МАГАТЭ. С 17 по 21 августа на базе Института планируется проведение Регионального семинара МАГАТЭ по разработке и обновлению эксплуатационных процедур исследовательских реакторов.
А в сентябре текущего года на базе Института также планируется проведение двух мероприятий совместно с МАГАТЭ: Региональной школы МАГАТЭ INPRO по стратегическому планированию устойчивой ядерной энергетики, которая пройдет с 21 сентября по 4 октября, и Миссии МАГАТЭ по оценке и развитию национальной системы ядерного образования (INEAS), запланированной на 21–24 сентября.
Поэтому ИЯФ необходимо рассматривать не просто как научную организацию, а как один из элементов национальной инфраструктуры научно-технического сопровождения атомной энергетики, признаваемой МАГАТЭ.
