Институт ядерной физики Республики Казахстан

Институт ядерной физики Агентства Республики Казахстан по атомной энергии (каз. ҚР АЭА Ядролық физика институты)— научно-исследовательский центр Республики Казахстан в области мирного использования атомной энергии^[1] . Расположен в городе Алматы. Основные направления деятельности института включают ядерную физику, радиационную безопасность, ядерные технологии, материаловедение и ускорительную технику, а также выполняет научно-исследовательские, опытно-конструкторские и прикладные работы.

Сегодня Институт представляет собой современный научно-производственный комплекс, объединяющий лаборатории, реакторные установки, ускорители частиц, циклотронный центр и радиохимические производственные линии. Общая площадь территории составляет 43 000 м².

Институт является ключевым звеном в системе ядерной и радиационной безопасности Республики Казахстан и признанным экспертом МАГАТЭ в ряде технических направлений, включая обращения с ядерными материалами, радиационную защиту и обращения с источниками ионизирующего излучения. Вклад института включает развитие технологий радиационной безопасности, экологического мониторинга и применение ядерных методов в промышленности, медицине и сельском хозяйстве.

Общая численность сотрудников на 2026 год составляет более 700 человек, из них 190 человек молодые специалисты, 80 имеют ученые степени докторов наук, кандидатов наук и докторов философии.

Институт последние десять лет занимает первое место среди научно-исследовательских институтов (НИИ) РК по числу опубликованных работ в базе данных Web of Science и Scopus.

Институт осуществляет научное сотрудничество более чем с 30 зарубежными научными организациями и университетами и участвует в международных проектах и коллаборациях Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ)^[2], Международного научно-технического центра (ISTC), Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ), Японского агентства по атомной энергии (JAEA), Европейского центра по ядерным исследованиям (CERN), Fermilab и других.

Институт ядерной физики был создан 25 июля 1957 года постановлением Президиума Академии наук Казахской ССР на базе Физико-технического института АН КазССР^[3].

Инициаторами создания института выступили Президент Академии наук КазССР академик Каныш Имантаевич Сатпаев, а также академик Академии наук  СССР Игорь Васильевич Курчатов, что подчёркивает стратегическое значение этого учреждения для развития ядерной науки в Казахстане^[4].

Первым временным директором был Жабага Сулейменович Такибаев, а в июне 1958 года на должность директора был назначен Георгий Дмитриевич Латышев, который возглавлял институт до 1965 года.

При формировании ИЯФ обсуждалась разносторонняя структура — предлагалось включить лаборатории по биологическим и геологиическим направлениям, однако окончательно институт сохранил сильный физический профиль.

В период с конца 1950-х по 1960-е годы институт активно наращивал инфраструктуру: были построены исследовательские корпуса, экспериментальные мастерские, здание реактора, ускорители, а также вспомогательные сооружения^[5].

Среди первых базовых установок — циклотрон У-150 и другие экспериментальные комплексы^[6].

В составе Института ядерной физики функционируют ^[7]:

• 24 научно-исследовательские лаборатории;
• 3 научно-технических центра;
• 3 учебных центра;
• 11 базовых экспериментальных установок, включая исследовательский реактор ВВР-К, критический стенд и 6 ускорительных комплексов заряженных частиц^[8].

• Лаборатория ионно-плазменных технологий
• Лаборатория прикладного и теоретического материаловедения
• Лаборатория радиационного материаловедения
• Лаборатория радиационной диффузии  
• Лаборатория ядерной гамма-резонансной спектроскопии
• Лаборатория электрохимического преобразования и хранения энергии
• Лаборатория физики твердого тела
• Лаборатория ядерной физики
• Технологическая лаборатория трековых мембран
• Лаборатория ядерных процессов
• Лаборатория низкоэнергетических ядерных реакций
• Лаборатория физики деления
• Лаборатория теоретической ядерной физики
• Лаборатория проблем безопасности атомной энергии
• Лаборатория нейтронной физики
• Лаборатория ядерно-физических методов анализа
• Лаборатория физики космических лучей
• Лаборатория физики высоких энергий и элементарных частиц
• Лаборатория инженерной экологии
• Лаборатория низкофоновых измерений
• Лаборатория информационных технологий и Искусственного интеллекта
• Лаборатория физики ускорительных процессов
• Лаборатория радиационно-химических процессов и перспективных технологий
• Лаборатория аналитической химии

Институт имеет филиалы в городах Астана и Аксай, а также Азгирскую научно-производственную радиоэкологическую экспедицию, осуществляющую полевые и мониторинговые исследования.

1957—1958 — Такибаев Жабага Сулейменович

1958—1965 — Латышев Георгий Дмитриевич

1965—1970 — Такибаев Жабага Сулейменович

1970—1987 — Ибрагимов Шавкат Шигабутдинович

1987—1997 — Жетбаев Абиль Куангалиевич

1997—2006 — Кадыржанов Кайрат Камалович

2007—2011 — Тулеушеев Адил Жианшахович^[9]

2011—2012 — Исполняющий обязанности директора Батырбеков Эрлан Гадлетович

2012—2015 — Исполняющий обязанности директора Чакров Петр Васильевич

2015—2016 — Сахиев Саябек Куанышбекович^[10]

2016—2017— Исполняющий обязанности директора Чакров Петр Васильевич

2017—2020 — Кенжин Ергазы Асиевич^[11]

2021—2022 — Каракозов Батыржан Кумекбаевич^[11]

2022 — н.в. — Сахиев Саябек Куанышбекович^[12]

Экспериментальная база Института ядерной физики включает исследовательский ядерный реактор, циклотронные и ускорительные комплексы, электронные и электростатические ускорители, а также специализированные установки для нейтронных, ионно-пучковых и аналитических исследований.

ВВР-К — водо-водяной исследовательский реактор бассейнового типа с тепловым спектром нейтронов, введённый в эксплуатацию в 1967 году^[13]. Деминерализованная вода используется в качестве замедлителя нейтронов, теплоносителя и биологической .

Реактор применяется для нейтронных исследований, радиационных и ресурсных испытаний материалов, нейтронной радиографии и томографии, нейтронно-активационного анализа и производства радиоизотопов. В 2014 году реактор был переведён с высокообогащённого на низкообогащённое ядерное топливо в рамках международных программ ядерной безопасности и нераспространения^[14].

Номинальная мощность — 6 МВт; вид топлива — диоксид урана; обогащение по U-235 — 19,7%; максимальная плотность потока тепловых нейтронов - 2·10^14 н·см⁻²·с⁻¹ ^[15].

На базе одного из горизонтальных каналов реактора функционирует^[16]:

• Установка нейтронной радиографии и томографии TITAN (Transmission Imaging with ThermAl Neutrons).
• Установка нейтронной рефлектометрии ARMAN (Almaty Reflectometer of MonochromAtic Neutrons).
• Установка нейтронной активационный анализ NAA (Neutron Activation Analysis).

Критический стенд запущен в эксплуатацию в 1972 году и является физическим реактором малой мощности на тепловых нейтронах с легководным замедлителем и отражателем из воды и/или бериллия.

Критический стенд предназначен для нейтронно-физических исследований критических сборок различной конфигурации и всевозможных экспериментальных устройств, устанавливаемых в активную зону. Критическая сборка критстенда позволяет моделировать активную зону различных водо-водяных исследовательских реакторов, в частности активную зону реактора ВВР-К.

Изохронный циклотрон У-150М введён в эксплуатацию в 1965 году. Используется для исследований ядерных реакций, радиационного материаловедения и облучения образцов заряженными частицами^[17].

ДЦ-60 — изохронный циклотрон тяжёлых ионов, введённый в эксплуатацию в 2006 году. Комплекс предназначен для исследований в области ядерной и радиационной физики, испытаний материалов на радиационную стойкость, моделирования космического излучения и производства ядерных трековых мембран.

Cyclone-30 используется для производства радионуклидов медицинского назначения, включая фтор-18 для синтеза радиофармацевтических препаратов для позитронно-эмиссионной томографии.

В Институте эксплуатируются электростатические и электронные ускорители (УКП-2-1, ЭЛВ-4, ИЛУ-10), применяемые в радиационных технологиях, обработке материалов и прикладных исследованиях.

Экспериментальная база включает установки нейтронно-активационного анализа, ускорительной масс-спектрометрии, протонного микрозонда, рентгенофлуоресцентного анализа и низкофоновых измерений.

Основные направления научной деятельности Института ядерной физики включают ядерную и нейтронную физику, радиационную физику твёрдого тела, теоретическую и экспериментальную ядерную физику, радиационную экологию и экологический мониторинг, а также ядерные и радиационные технологии для медицины и промышленности.

Институт участвует в международных научных коллаборациях, включая NA62, DRD1, SHiP (CERN), SPD, Baikal-GVD (ОИЯИ) ^[18].

Институт ядерной физики осуществляет производственную деятельность в области ядерных и радиационных технологий с использованием исследовательского реактора ВВР-К, циклотронных и ускорительных комплексов, а также радиохимической инфраструктуры.

На базе циклотронного комплекса Cyclone-30 осуществляется получение радионуклида фтор-18 и синтез радиофармацевтических препаратов, включая 2-[¹⁸F]-фтор-2-дезоксиглюкозу ([¹⁸F]FDG). Производственный цикл включает облучение мишеней, радиохимический синтез и контроль качества.

Также осуществляется производство генераторов молибдена-99/технеция-99m и препаратов на основе йода-131^[19].

Институт производит радиоактивные источники для промышленного и научного применения на основе Ir-192, Cs-137, Co-60 и Co-57. Продукция используется для промышленной радиографии, технологического контроля и калибровки измерительных систем.

С использованием электронных ускорителей выполняются работы по радиационной обработке материалов, стерилизации медицинских изделий и модификации свойств полимеров. На базе реактора и ускорительных комплексов проводятся испытания материалов на радиационную стойкость.

Институт оказывает аналитические услуги с применением нейтронно-активационного анализа, масс-спектрометрии и радиометрических методов. Имеется инфраструктура для хранения источников и радиоактивных отходов низкой и средней активности, эксплуатируемая в соответствии с нормативными требованиями

Институт реализует совместные образовательные программы с Казахским национальным университетом имени аль-Фараби, Евразийским национальным университетом имени Л. Н. Гумилёва, Восточно-Казахстанским техническим университетом и Университетом Дубна (Московская область, РФ). Проводятся международные научные школы, курсы повышения квалификации и подготовка магистрантов и докторантов ^[20].

• Сайт института