Ядролық физика тек атом энергетикасы және радиацияны зерттеумен шектелмейді. Бұл саладағы зерттеулер медицинада, ғарыш саласында және энергетикада қолданылуы мүмкін. Қазақстан ғалымдары ядролық батареяларға арналған материалдарды әзірлеп, күн энергиясын пайдалану арқылы сутек өндіру технологияларын зерттеп жатыр.
Материалтанудан ядролық физикаға дейін
Жеңісбек Құспановтың айтуынша, ғылымға деген қызығушылығы физика мен материалтанудан басталды. Ол Satbayev University-де материалтану және инженерия саласында білім алып, PhD докторлық дәрежесін қорғады. Ал қазір Ядролық физика институтында ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналысады.
Ғалымның кәсіби қалыптасуына ғылыми жетекшісі Шыңғыс Дауылбаевтың ықпалы зор болды. Ол жас зерттеушінің ғылыми ойлау қабілетін дамытуға көмектесіп, ғылыми мәселелерді тереңірек зерттеуге деген талпынысын қолдап отырды.
— Мені әрдайым материалдардың құрылымы қалай қалыптасатыны және олардың құрамындағы болмашы өзгерістердің өзі қасиеттеріне неліктен айтарлықтай әсер ететіні қызықтырды. Уақыт өте келе бұл қызығушылық белгілі заңдылықтарды зерттеумен шектелмей, жаңа материалдар жасауға және өзекті ғылыми мәселелердің шешімін табуға деген ұмтылысқа ұласты, — дейді ол.
Ядролық физика институтындағы жұмыс ғалымның зерттеу бағыттарын кеңейтуіне мүмкіндік берген. Ол материалдарды зерттеуді күн энергиясын пайдаланып сутек өндіру және ядролық батареяларға арналған материалдарды әзірлеу сияқты ауқымды міндеттермен ұштастырып келеді.
— Мен үшін ғылым — ең алдымен, үздіксіз ізденіс. Сынақ әрдайым күткен нәтижені бере бермейді. Алайда, болып жатқан құбылыстың себебін түсінуге деген талпыныс көбіне жаңа идеяларға жол ашады. Жаңа дүниені ашу және оны тәжірибеде қолдануға мүмкіндік жасау — ғылымға деген қызығушылығымды арттыратын басты факторлар, — дейді зерттеуші.
Бүгінде Жеңісбек Құспанов екі негізгі бағыт бойынша жұмыс істейді. Біріншісі — күн энергиясын пайдаланып сутек өндіруге арналған фотокатализаторларды әзірлеу. Екіншісі — ядролық батареяларға арналған материалдар мен жартылай өткізгіш түрлендіргіштерді зерттеу.
Фотокатализ бағытында ғалымдар жарық энергиясын химиялық энергияға айналдыра алатын материалдарды әзірлеп жатыр. Негізгі мақсат — күн сәулесінің әсерінен сутек өндіру тиімділігін арттыру.
Екінші бағыт радиоактивті изотоптардың энергиясын электр энергиясына айналдырумен байланысты. Атап айтқанда, ғалым бетавольттық батареяларды жасау мүмкіндіктерін зерттеп жүр. Мұндай құрылғыларда никель-63 сияқты радиоактивті изотоптардың бета-сәулелену энергиясы жартылай өткізгіш материалдардың көмегімен электр энергиясына айналады.
— Бір қарағанда қарағанда, бұл бағыттар бір-бірінен мүлде бөлек көрінуі мүмкін. Бірақ, екеуіне де ортақ міндет — энергияны тиімді түрлендіру және жаңа энергетикалық технологияларды әзірлеу. Мен үшін ғылыми нәтиже алумен қатар, оны тәжірибеде қолдануға жақындату да маңызды, — дейді Жеңісбек Құспанов.
Ядролық батареялар қайда қолданылады
Көпшілік ядролық физиканы тек атом энергетикасы немесе радиациямен байланыстырады. Алайда ғалымның айтуынша, бұл саланың қолданылу аясы әлдеқайда кең. Ол медицинада, өнеркәсіпте, материалтануда және энергетикада маңызды рөл атқарады.
Болашағы зор бағыттардың бірі — ядролық батареялар. Олар қуат көзін жиі ауыстыру немесе қайта зарядтау қиын болатын жағдайларда құрылғыларды ұзақ уақыт энергиямен қамтамасыз ете алады. Мұндай құрылғыларды жүрек ырғағын реттейтін кардиостимуляторларда, қашықтан жұмыс істейтін датчиктерде, ғарыш аппараттарында және автономды бақылау жүйелерінде қолдануға болады. Бетавольттық батареялар қуатты тұрмыстық құрылғыларды қоректендіруге емес, энергияны аз тұтынатын құрылғыларды ұзақ уақыт электр қуатымен қамтамасыз етуге арналған.
— Қазақстан үшін мұндай зерттеулер дайын технологияларды пайдаланумен ғана шектелмей, олардың негізін құрайтын материалдар мен жартылай өткізгіш түрлендіргіштерді өз бетінше әзірлеуге мүмкіндік береді. Бұл отандық ғылыми әлеуетті нығайтып, жаңа технологиялық құзыреттерді қалыптастыруға жол ашады, — деп есептейді Жеңісбек Құспанов.
Қазақстан ғылымына не қажет
Ғалымның пайымынша, Қазақстанда ядролық физика саласындағы ғылыми мектеп қалыптасқан, тәжірибелі мамандар жұмыс істейді және зерттеу инфрақұрылымы бар. Бұл — еліміздің маңызды ғылыми әлеуеті.
Сонымен қатар ғылымды одан әрі дамыту үшін ядролық физиканы, материалтануды, жартылай өткізгіш технологияларды және энергетиканы біріктіретін пәнаралық зерттеулерге басымдық беру қажет.
Жеңісбек Құспанов зертханалық жабдықтарды жаңғыртуды, ғылыми жобаларды тұрақты қаржыландыруды және жас мамандарды даярлауды басым міндеттердің қатарына жатқызады. Ол іргелі зерттеулерден нақты технологиялар жасауға көшуге де ерекше мән береді.
— Ғылымның деңгейін тек жарияланған мақалалардың санымен бағалауға болмайды. Зерттеу нәтижелерінің ғылыми жаңалығы, халықаралық маңызы және жаңа технологияларды дамытуға қосқан үлесі де аса маңызды, — деп атап өтті ол.
Жас ғалымдарды елімізде қалай ұстап қалуға болады
Жеңісбек Құспанов ғылымды дамыту үшін жас зерттеушілерге тартымды кәсіби орта қалыптастыру қажет деп санайды.
— Меніңше, негізгі мәселелердің бірі — жас мамандардың кәсіби өсу перспективаларын әрдайым анық көре бермейтіні. Ғылыми зерттеулер ұзақ жылдарға созылатындықтан, жас ғалым еңбегінің сұранысқа ие болатынын және кәсіби тұрғыдан дамуға мүмкіндік алатынын білуі керек, — дейді ол.
Ол үшін жас зерттеушілерге заманауи жабдықтарға қол жеткізуге, халықаралық жобаларға қатысуға және ғылыми идеяларын жүзеге асыруға мүмкіндік беру қажет. Бұған қоса, тұрақты қаржыландыру, лайықты еңбек жағдайы және кәсіби өсу мүмкіндіктері де маңызды.
— Дарынды мамандарды елде ұстап қалудың ең тиімді жолы — Қазақстанда әлемдік деңгейдегі зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретін жағдай жасау. Жас ғалым жаңа материалдарды әзірлеп, маңызды нәтижелерге қол жеткізіп, шетелдік әріптестерімен тең дәрежеде жұмыс істей алса, оның болашағын отандық ғылыммен байланыстыруға негіз көбейеді, — дейді зерттеуші.
Ғылым — ел болашағына қосылған үлес
Ғалым алдағы уақытта энергетикалық технологияларға арналған материалдарды зерттеуін жалғастырып, жартылай өткізгіш түрлендіргіштердің тиімділігін арттыруды және осы бағыттағы ғылыми жұмыстарды дамытуға атсалысуды көздейді.
— Менің басты мақсаттарымның бірі — жаңа энергетикалық технологиялардың дамуына үлес қосу. Атап айтқанда, күн энергиясынан сутек өндіруге арналған фотокатализаторларды және ядролық батареяларға қажетті жартылай өткізгіш материалдарды зерттеуді жалғастырғым келеді. Ядролық батареялар саласында радиоактивті изотоптардың энергиясын электр энергиясына айналдыру, радиацияға төзімді материалдар әзірлеу және жартылай өткізгіш түрлендіргіштердің тиімділігін арттыру мәселелері ерекше қызықтырады, — деп түсіндіреді Жеңісбек Құспанов.
Екі бағытта да әлі шешімін таппаған ғылыми мәселелер аз емес. Сондықтан ғалым үшін жаңа материалдарды зерттеумен қатар, оларды нақты құрылғыларда қолдануға мүмкіндік беретін шешімдерді табу маңызды.
Алдағы жоспарлары туралы айта келе, ол зерттеушілердің жаңа буынын даярлаудың маңызын атап өтті.
— Ұзақ мерзімді келешекте Қазақстанда энергетикалық материалдарды зерттеу саласын дамытуға және ғылым мен технологияның алдыңғы қатарында жұмыс істей алатын жас ғалымдардың жаңа буынын даярлауға үлес қосқым келеді, — деді ол.
Республика күнінің маңызына орай ой бөліскен Жеңісбек Құспанов бұл мереке еліміздің дербес даму жолын және оның болашағы үшін жауапкершілікті еске салатынын айтты. Қазақстанның дамуы табиғи ресурстарға ғана емес, білімге, ғылымға және технологияға да байланысты. Қолда бар ресурстарды пайдаланумен шектелмей, солардың негізінде жаңа материалдар, технологиялық шешімдер мен қосылған құны жоғары өнімдер жасау маңызды.
— Ғалым ретінде Қазақстанның ғылыми әлеуетін дамытуға сапалы зерттеулер жүргізу, жаңа ғылыми нәтижелерге қол жеткізу және ғылымның өркендеуіне үлес қосу арқылы атсалысқым келеді. Бүгінде зертханада басталған жұмыс ертең жаңа энергетикалық технологияның немесе нақты инженерлік шешімнің негізіне айналуы мүмкін. Мен үшін еліме қызмет ету — білімім мен тәжірибемді елдің дамуына жұмсау, жас мамандарды даярлауға көмектесу және Қазақстан мақтана алатын ғылымның дамуына үлес қосу. Ғылымның шекарасы жоқ, алайда әр ғалымның өз елінің болашағына үлес қосуға мүмкіндігі бар, — деп түйіндеді Жеңісбек Құспанов.
Бұған дейін Республика азаматы айдарында TED-ті қазақша сөйлеткен Кеңес Әбдіманап жайында жазған едік.