– Существует несколько крупных сфер альтернативного применения атома. В первую очередь это, конечно же, медицина: и по объему, и по готовности технологий. Ядерная медицина включает в себя диагностику и терапию. В основном применяется в онкологии, в меньшей степени – в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, и в совсем небольшой степени, но с каким-то потенциалом роста, в неврологии. 

Методы ядерной медицины – это несколько объемных блоков работы. Первое, что хотелось бы выделить – производство радиоизотопов, из которых дальше изготавливают радиофармпрепараты. Производит изотопы несколько предприятий в стране: как входящих в ГК «Росатом», так и не связанных с ней. Одно из известных – Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР) в Димитровграде Ульяновской области. Здесь на реакторах нарабатывают определенные виды изотопов: например, молибден-99. Это основной изотоп, из которого делается технеций-99, задействованный в 80-ти процентах всех диагностических процедур в медицине. Молибден-99, переведенный в технеций, используется в диагностике на гамма-сканере. Больному вводится вещество, при сканировании позволяющее выявить функциональные нарушения в организме. 

На комбинате «Маяк» в Челябинской области также производится целый спектр изотопов, в частности кобальт-60, необходимый для радионуклидной терапии. Кобальт делают и на Ленинградской атомной станции, там же нарабатывают в энергетических реакторах еще целый ряд изотопов. Наработка изотопов это отдельный сектор: у России на этом мировом рынке от 20 до 80 процентов, по разным видам, так как реакторная база позволяет обеспечить наработку в достаточном объеме. 

– Пожалуй, да. Производство диагностической аппаратуры – гамма-томографов, позитронно-эмиссионных сканеров – сектор, не настолько развитый, как производство изотопов. Для отдельных видов диагностики, например для позитронно-эмиссионной, нужны изотопы, которые живут очень недолго, буквально несколько минут. И когда возникает такая необходимость, в медицинском центре устанавливается циклотрон – ускоритель для наработки короткоживущих изотопов. В России существует производство таких циклотронов, но не делается техника по сканированию. Мы этот сегмент в 80-е-90-е упустили, а потому сейчас вынуждены технологии заимствовать. Есть какие-то опытные образцы, но это не серийное производство, оно пока не доведено до мировых стандартов. 

– Наиболее распространенная процедура – лучевая терапия на электронных ускорителях. Сегодня в России очень большие исходные возможности по производству таких ускорителей – их делают Новосибирск, Дубна, Санкт-Петербургский НИИ «Электрофизической аппаратуры» им. Ефремова и еще ряд предприятий в чуть меньших масштабах. В Москве также есть предприятия, которые этим занимаются. 

Однако надо сказать, что ядерная медицина в целом в России сегодня только начинает развиваться, запускаются первые программы в этой области. Последние три года «Росатом» совместно с Минздравом готовит проект по формированию сети центров ядерной медицины по всей стране, в том числе и для того, чтобы сделать заказ российским предприятиям на запуск новых линеек оборудования в партнерстве с зарубежными компаниями. Это модернизационный шаг, возможность догнать мировую промышленность в этой сфере. 

– Думаю, можем. Высокотехнологичные полуэкспериментальные направления в терапии – их несколько – я бы выделил в особую группу. Это протонная терапия: те работы, которые в Институте теоретической и экспериментальной физики ведутся уже сорок лет. Подобный опыт есть и в некоторых других российских научно-исследовательских институтах. И нейтронная терапия – очень интересная работа компании «Атоммед» в Обнинске. 

Несмотря на то, что ядерная медицина только начинает развиваться в нашей стране, ощутимые сдвиги заметны. Благодаря решениям, принятым в последние два-два с половиной года на высшем уровне, развитие пошло более активно. Однако еще многое нужно сделать: и в плане создания инфраструктуры, и в плане обеспечения ее необходимым оборудованием, и в плане подготовки кадров, методик. Пока, к сожалению, порядковые различия в масштабе применения: количество диагностических процедур, проведенных с помощью этих методов, на количество больных, например. 

– Если брать медицину, то во многом эффект от применения радиационных технологий достигается за счет того, что мы диагностируем заболевания на ранних стадиях. И нам не нужно тратить огромные деньги на лечение и на покрытие его временной нетрудоспособности. Ведь потери идут двусторонние: химиотерапия, например, процедура очень дорогостоящая. И кроме того, пациент неработоспособен во время лечения, а значит, мы еще теряем работника, который создает стоимость. Диагностические же процедуры, проведенные за несколько лет до этого, легко демонстрируют первые признаки болезни. Иногда даже не нужно применять сложные и тяжелые методы лечения, можно решить вопрос гораздо проще. Стопроцентная диагностика снимает огромную нагрузку с бюджета и социальную нагрузку в результате выбытия из трудового процесса заболевших людей. А, как известно, и сердечно-сосудистые, и онкологические заболевания – массовые. 

Здесь очень важна инфраструктура. Она должна быть доступна, ею должен иметь возможность воспользоваться каждый максимально приближённо к месту проживания, не отправляясь для этого, например, в Москву. Следовательно, необходимо создавать диагностические и лечебные центры в регионах. Здесь мы в масштабе отстаем от других стран мира, хотя 30 лет назад по уровню развития этих методов все были на одинаковом уровне. Но пока наши коллеги двигались вперед, мы по многим направлениям чего-то ждали. 

– Вторая огромная область альтернативного применения атома – безопасность. Процесс сканирования радиационными методами может помочь нам увидеть, что находится внутри закрытых от нас предметов. Например, внутри контейнера. Отсюда всякого рода системы безопасности и неразрушающего контроля: досмотровые системы для грузов, для поиска взрывчатых веществ, оружия, наркотиков. 

Есть различные типы систем. Где-то используются ускорители: лучи просвечивают трейлер, проходящий через рамку, и на экране появляется картинка. Это один вариант, так делают, например, в Петербурге. Есть другая версия – с нейтронными генераторами: испускаемый нейтрон вызывает реакцию в веществе, например, во взрывчатке, если она есть, и по изотопному составу, выделяемому из этой взрывчатки в момент данной реакции, сканер фиксирует состав. Это не просвечивание, это запуск некого процесса внутри материала, который можно сфотографировать. В результате компьютер выдает заключение: например, гексоген такой-то марки. Этими системами занимаются несколько компаний в стране, и в частности, Сколково сейчас поддерживает один из таких проектов – по детектору взрывчатых веществ. 

Здесь же стоит добавить, что при помощи радиационных технологий, мы можем увидеть не только, что находится в контейнере или железнодорожном вагоне, но и то, что внутри сварного шва: нет ли там подозрения на растрескивание и, следовательно, опасности каких-то инцидентов или аварийных ситуаций. 

– Именно так. Третья важная линия – использование ускорителей для решения различных промышленных задач: в кабельной, нефтехимической промышленности. Это использование свойств потока электронов для разделения каких-либо сред для крекинга тяжелой нефти, для выделения необходимых материалов из разных составов и т.д. Индустриальное материаловедение – облучение материалов для придания им требуемых характеристик более высокого порядка – существенная область. Скажем, облучили кабельную продукцию – добились определенного результата по прочности и проводным характеристикам. Облучили цемент – он стал более плотным. Облучили фторопласты – получили большую износосостойкость. При этом очень часто речь идет о формировании поверхностных свойств материалов: имея обычный материал, можно добиться более высокой продуктивности и более высоких характеристик за счет модификации с помощью облучения свойств поверхностного слоя. Это достаточно сложный процесс в силу того, что каждый материал уникален. Большая работа, но, в общем, очень перспективное направление. 

По сути, процесс развития идет следующим образом: есть базовые наработки с ускорительными технологиями, которые в разных направлениях пытаются найти себе разное применение. Поэтому медицина и безопасность – это те рынки, которые уже освоены и динамично развиваются сегодня, а индустриальное применение, применение в пище, в воде, в сельском хозяйстве чуть менее развито. В частности, в пище – по причине споров о пользе воздействия излучения на продукты питания. Но, в общем, существенная часть фруктов, которые привозят нам, например, из Юго-Восточной Азии, проходит эту процедуру в обязательном порядке еще на родине: их облучают, убивая микробы на поверхности, чтобы фрукты дольше хранились. 

– Не меняет. Например, где-то этот метод используется, чтобы подавить рост бактерий в мясе, рыбе, морепродуктах. Также облучают пшеницу после сбора для лучшей сохранности. То есть убивают только какие-то бактерии, организмы, портящие продукт. При этом, требования по качеству и безопасности продуктов зафиксированы сводом международных стандартов. 

– Да, сюда входят: очистка, повышение продуктивности сельского хозяйства, повышение сохранности продуктов при транспортировке, стерилизация для хранения. И здесь же, наверное, стоит рассматривать весь комплекс вопросов, связанных с экологией, так как область и потенциал применения атома для сохранения окружающей среды огромны. Мы можем не только стерилизовать медицинские отходы, но и очищать газы и стоки, очищать и стерилизовать твердые бытовые отходы. Однако в массовом масштабе подобных систем пока не существует. Есть только экспериментальные установки: по очистке дымовых газов, по очистке сточных вод, по переработке мусора. Пока не достигнуты необходимые экономические условия применения атома, чтобы вытеснить другие технологии с этого рынка. 

– Безусловный лидер здесь, разумеется, Япония. Эта страна добилась высоких результатов во всех направлениях применения альтернативного атома. Из стран, сравнительно недавно вышедших на этот рынок я бы выделил, наверное, Южную Корею. Первое и основное, в чем преуспели корейцы – они освоили технологию по производству ускорителей и научились делать ускорители разного вида. В Южной Корее уже есть компании, которые эту корейскую продукцию успешно реализуют по всему миру. Корейцы также придумывают новые технологии: например, они сделали генератор, производящий технеций из природного молибдена. Это очень интересный способ, не требующий, по сути, реакторного обогащения: берется природный молибден, помещается в специальный бокс, где происходит реакция. На выходе получается технеций. Это, грубо говоря, микропроизводитель, микрогенератор, который можно установить в больнице и получать технеций постоянно. 

Кроме того, у Южной Кореи своя большая сырьевая база для изотопов и серьезные образовательные программы по подготовке кадров для ядерной медицины. В частности, в этом году, в мае, в Южной Корее будет проводиться обучение по радиологии совместно со Всемирной Ядерной Ассоциацией (World Nuclear Association, WNA). 

Если же говорить об основных областях применения, то в Южной Корее наиболее распространено промышленное использование радиационных технологий, так как страна вообще индустриально ориентирована. Подчеркну, на сегодняшний день, если рассматривать новых игроков на рынке альтернативного атома в Азиатско-Тихоокеанском регионе (напомню, что Японию мы не берет в расчет), Южную Корею можно смело ставить на первое место. 

– Китай в сфере радиационных технологий движется так, как он движется во всех других отраслях: локализует у себя заводы крупных компаний, которые уже имеют готовые технологии, копирует эти наработки, и затем начинает выстраивать свою индустрию. В этом смысле Китай, в сфере альтернативного атома, играет пока не в разработку нового, а в масштабирование уже действующего. Большое внимание китайцы уделяют системам безопасности. У них есть специальная компания Nuctech, которая занимается этим направлением, различными досмотровыми системами. Nuctech постепенно выходит на мировой рынок, ведет ценовую конкуренцию с англичанами и американцами. 

– Основное направление, в которое вкладывается сегодня Индия в области радиационных технологий, – сельское хозяйство. Это их самая проблемная, наименее устойчивая сфера. И если хотя бы на несколько процентов повышается всхожесть или сохранность урожая, то резко растет эффективность этой одной из ключевых для страны отраслей. С учетом жары, для Индии это важнейший вопрос. В других областях, помимо сельского хозяйства, альтернативный атом применяется мало. Есть несколько экспериментальных установок, на которых отрабатываются базовые технологии. В этом контексте индусов интересует российский опыт по работе с сельским хозяйством, с водой и с пищевыми продуктами. 

– Основное наше преимущество в том, что в наследство от Союза нам досталась большая исследовательская база. Атомная промышленность в СССР имела развитую инфраструктуру, отсюда -реакторная и ускорительная базы для исследований и серьезные перспективы в области альтернативного применения атома. Сегодня этот рынок гораздо больше рынка самой атомной энергетики, и развитие его идет значительно быстрей.