Back
| DalaNews

Плазманың көмегімен сарқылмас энергияның көзін алуға болады

Физика заңы бойынша заттың төрт күйі бар. Оны бәріміз білеміз. Қатты, сұйық және бу түріндегі затты күнделікті өмірде көріп жүрміз. Ал заттың төртінші күйі – плазманың атын естігеніміз болмаса, көзбен көп көре бермейтініміз анық. Осы ретте әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жанындағы Тозаңды плазма және плазмалар технологиясы зертханасының жетекшісі Мерлан Досболовпен «Мемлекеттік ұлттық ғылыми-техникалық сараптама орталығы» АҚ Қоғаммен байланыс бөлімі жетекшісі Нұрлан Жұмақанов сұхбат жүргізіп, плазмаға қатысты қызықты мәселелер турасында ой қозғапты. 

 

 

– Мерлан Қылышұлы, елімізде плазманы зерттейтін зертхананың бар екенін көпшілік білмейді. Сондықтан оқырмандарымыз үшін сіздердің жұмыстарыңыз қызықты. Плазманы зерттеудің маңызы жайында айтсаңыз…

– Иә, плазмалар технологияларын дамыту өте қызық. Қазақстанда плазманы зерттеумен біздің университет қана айналысады. Жалпы, Қазақстанда плазмалар технологиясымен кең көлемді зерттеп, оқу орын жанынан арнайы зертханалардың ашылуына Рамазан Сәбитұлының сіңірген еңбегі зор. Сол кісінің арқасында елімізде плазманы зерттейтін ғалымдар шоғыры қалыптасты десек артық айтқандық болмас еді. Қазіргі таңда біздің зертханада студент жастар мен магистрант, докторанттар ғылыми-зерттеу жұмыстармен айналысуда. Осылайша біздер оқу орын қабырғасында білікті мамандардың қалыптасуына өз үлесімізді қосып келеміз.

Ғылыми-зерттеу жұмыстарымыз жайында жазған мақалаларымыз импакт-факторлық көрсеткіші жоғары ғылыми журналдардың жарияланып, жоғары сілтемеге ие болып жатқан жайы бар. Бұл, біз үшін үлкен жетістік.

| DalaNews

SAMSUNG CSC

– Плазманы зерттеп жүрген ҚазҰУ ғалымдарының қандай жетістіктері бар?

– Плазмалар технологиясын дамыту ісімен айналысып жүрген ізденуші-ғалымдардың қол жеткізген нәтижелері жетерлік. Қолмен ұстап, көзбен көретін маңызды жобамыз плазмалар технологиясының арқасында алынған газды разрядты шамдарды атауға болады. Тозаңды плазманың негізінде дайындалған бұл шамдар әдеттегі пайдаланып жүрген қыл шамдармен салыстырғанда жарықты екі есе артық беретінімен ерекшеленеді. Ал электр қуатын қыл шамдармен бірдей тұтынады. Бір ғана кемшілігі, газды разрядты шамдарды зарарсыздандыру ісі күрделі. Бірақ ережесін сақтап, зарарсыздандырса, ешқандай мәселе туындамайды. Бүгінде біздер жаңа шамды жетілдіру үстіндеміз.

Білетін шығарсыз, Эдисонның өзі бүгінде пайдаланып жүрген қыл шамға қол жеткізу үшін оның 2 мыңға жуық нұсқасын дайындаған болатын. Ең бастысы, біздер тозаңды плазма негізінде дайындалған газды разрядты шамның пайдалы, қуат көзін үнемдейтінін іс жүзінде дәлелдедік. Алдағы уақытта оны халықтың пайдалануына ыңғайлы болуы үшін барынша жетілдіретін боламыз.

Қазіргі таңда нанотехнологиялар қарқынды дамып жатқанын білесіз. Осы ретте біздер газды ортадан газды плазмалы-химиялық синтездеу тәсіліне сүйеніп, бөлшектер алудың жолын тауып, жаңа ғылыми тәсілді патенттегенімізді үлкен жетістікке бағалауға болады. Бұл тәсілдің техникалық регламенті мен қондырғысын дайын. Ғылыми жұмыстың нәтижесінде алынған көміртектерді медицина саласы мен компазитті материалдар алу ісіне кеңінен қолдануға болады.

Тағы да айта түссек, біздің ғалымдардың плазманың көмегімен микробөлшектер алу тәсілі де ғылыми ортада жоғары бағаланғанын айтуға тиіспін. Бүгінде көлемі 10-100 микрометр болатын бөлшектерді алудың тәсілін меңгердік.

– Микробөлшектер алу тәсілінің қандай пайдасы бар?

– Ғылымнан сырт жүрген адамдар кез келген ғылыми жұмыстың нәтижесінде бір зат алу керек деп ойлайды. Иә, кез келген ғылыми жұмыстың нәтижесі болады. Бірақ кейбір ғылыми жұмыстардың соңында нақты зат алынып жатса, енді бірінде ғылыми мәселені шешудің тәсілі пайда болады. Микробөлшектерді алу тәсілін де соңғысына жатқызуға болады. Бұл тәсілді ұсақ бөлшекті дәрілер дайындайтын фармацевтика саласында қолдануға болады. Осы бір тәсіл ұсақ бөлшектерді сұрыптайтын, сепарациялайтын жаңа ғылыми тәсілдің туындауына негіз болды. Біздер микробөлшектерді алғанда олардың көлемі 10-100 микрометр көлемінде болатынын айттық қой. Сепарациялау тәсілінде әртүрлі өлшемдегі микробөлшектерді бір өлшем бойынша сұрыптап жинайтын мүмкіндік туды. Бір өлшемдегі микробөлшектерден жасалған дәрі адам денсаулығына жақсы әсер ететінімен ерекшеленеді. Сол сияқты бір өлшемдегі жарық шағылыстыратын бояулардың микробөлшектерін жинап, сапалы, жарық шағылыстыратын қасиеті жоғары жол белгілерін бояйтын зат алуға болады.

| DalaNews– Түсінікті, плазманы тағы да қандай бағыттарда қолдануға болады?

– Қазіргі таңда плазмалы теледидарлар жоғары сұраныста екенін білесіз. Сонымен қатар жоғары температурадағы плазмалардың көмегімен түрлі металдарды оңай кесуге болады. Бүгінде дамыған металл өңдеу саласын плазмасыз елестету мүмкін емес.

Қазақстан жылу мен электр қуатын негізінен көмірден алады. Кейде жылу қазандықтарында сапасы төмен көмірлер толық жанбай қалап жатады. Осы жанбай қалған сапасыз көмірлерді плазматрондардың көмегімен толықтай жағып жіберуге болады. Меніңше, бұл технология еліміздегі жылу қазандықтарында қолданылады.

Бұдан басқа аз қуатты плазматрондар бар. Оларды ғылыми ортада салқын плазмалар деп атайды. Салқын плазматрондардың ең жоғарғы температурасы 40 градустан аспайды. Бүгінде мұндай плазматрондар медицина саласында қолданыла бастады. Плазма от жалын болып жанып тұрады. Бірақ оған күйіп қалмайсыз. Қазір дәрігерлер суық плазманың көмегімен адам денесіне шыққан түрлі жараларды емдеп, жарақаттарды микробтардан тазартуда. Дамыған елдер салқын плазманы медицина саласында пайдалануды бастап кетті. Біздер зертханалық жағдайда салқын плазма алатын мүмкіндігіміз бар. Германияға плазмалық технологияны дамытуға қатысты басқосуға барғанымда, ондаға ірі компаниялардың жасап шығарған медициналық бағыттағы плазматрондарын өз көзіммен көрдім. Болашақта салқын плазма медицина саласының айырылмас бөлшегіне айналатынына сенімдімін.

Плазмалық технологияның игілігін көруде әлем ғалымдары Францияда жабылып іске асырып жатқан термоядролық синтез қондырғысы жобасын ерекше атап өтуге болады. Біздер Күнде термоядролық синтез жүріп, ғаламат энергия бөлініп жатқанын білеміз. Ғалымдар соның кішірейтілген нұсқасын жасап, сарқылмас қуат көзін алу ісімен 60 жылдан бері тынымсыз еңбек етіп жатыр. Ұғынықты тілмен айтсақ, термоядролық синтез қондырғысында жоғары температуралық плазма пайда болғанда сутегі ядроларын бір-бірімен соқтығыстырып, үлкен мөлшерде энергия алуға болады. Бұл үшін миллиондаған градусқа жететін плазма қажет. Күнде осы үрдіс тынымсыз жүріп жатыр. Осы үрдістің арқасында жер бетіндегі тіршілік миллиардтаған жылдардан бері жалғасып келеді.

| DalaNews– Мерлан мырза, термоядролық синтезбен қуат көзін алу тәсілінің атом энергетикасынан айырмашылығы қандай?

– Ең біріншіден, термоядролық тәсілмен қуат көзін алу қоршаған ортаға ешқандай залал келмейді. Атом электр стансалары апатқа ұшыраса, айналасын қаншалықты ластайтынын Жапонияда Фукусима стансасында орын алған апат кезінді көрдік қой. Тағы бір ерекшелігі, атом стансаларында ядроларды ыдыратып, энергия алса, термоядролық синтез тәсілімен керісінше, ядроларды бір-бірімен соқтығыстырып, энергия алынады. Осындай басты ерекшелігі бар.

– Атом электр стансаларының негізгі шикізат қоры уран екенін білеміз. Ал термоядролық синтез тәсілімен қуат көзін өндіруде қандай отын түрі қолданылады?

– Оның негізгі отыны – сутегі. Қазіргі таңда судан сутегіні бөліп алудың технологиялары бар. Су бар жерде сутегіні өндіріп алуға болады. Сондықтан ғалымдар термоядролық синтезді сарқылмас энергия көзі деп бекер айтып жүрген жоқ. Бұл бағытта жұмыс істеп жатқан ғалымдар жоғары температурадағы плазманы, яғни 100-150 млн. градустағы жоғары температураны белгілі бір уақыт аралығында ұстап тұрудың жолын қарастырып жатыр. Айталық, Күннің бетінде температура 5 млн. градус болса, ал ортасында ол 100-150 млн. градусқа дейін жетеді. Сутегі атомын соқтығыстырып, күрделі реакция жүргізу үшін осындай температура қажет.

– Ғалымдар сондай ғаламат температураны қанша уақытқа дейін ұстап тұр?

– Қателеспесем, бүгінде ғалымдар 100-150 млн. градустық жоғары температураны бір минутқа жуық уақыт ұстап тұр. «Бұл бағыттағы жұмыстардың мәнін жетік білмейтін жандар осы-ақ па?» деп ойлап қалуы мүмкін. Ал ғылым үшін бұл – үлкен көрсеткіш, ғаламат жетістік болып тұрғанын мойындауымыз керек.

Термоядролық қондырғы үздіксіз жұмыс істеп тұруы үшін жоғары температураны ұдайы ұстап тұру керек пе?

– Жоқ. Ол мүмкін емес. Менің пайымдауымша, жоғары температураны импульстық бағытта ұстап тұру керек шығар. Мәселен, бір минут жоғары температура берілсе, екі минут өшіп тұрады. Бір минуттың ішінде ғаламат энергия алуға болады. Бұл іспен айналысып жатқан ғалымдар термоядролық қондырғыларды 2020-2025 жылдары іске қосуды жоспарлап отыр. Сол кезде француздар сарқылмас қуат көзіне қол жеткізетін болады.

– Айдын Айымбетов ғарышқа ұшқанда сіздердің ғылыми жұмыстарыңызға байланысты ғарышта ғылыми тәжірибе жүргізгенін естідім. Сол ғылыми жұмыс жайында айтсаңыз…

– Әдетте газды иондап плазма аламыз. Иондаудың екі тәсілі бар. Біріншісі – үлкен магниттік өріс арқылы іске асса, екіншісі – жоғары температураның көмегімен жүзеге асады. Осы иондалған плазмаға ұнтақ қоссаңыз, ол тозаңды плазмаға айналып, кристал пайда болады. Оны кристал деп атаудың өзіндік себебі бар. Плазма кристалының торлары кәдуілгі қатты кристалдың торларына өте ұқсас. Біздер осы плазмалық кристалды тартылыс күші жоқ ғарыш кеңістігінде қандай күйге түсетінін білу үшін Айдын Айымбетов плазмалық кристалды өзімен бірге ғарышқа алып ұшып, ғылыми тәжірибе жасады. Ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижесінде ғарышта гравитация күші 0-ге тең болғандықтан плазмалық кристалдың шар тәрізді үлкейетінін байқадық. Біздер ғарышта жүргізілген тәжірибелерді зерттеп, жоғары импакт-факторлық көрсеткішке ие «Еуропалық физика сериясы» журналына өзіміздің мақаламызды жарияладық. Бүгінде біздің мақаламызға көптеген сілтеме жасалынуда. Алдағы уақытта ғарышта жүргізілген төрт тәжірибе бойынша зерттеу жұмыстарын жүргізіп, екі ғылыми мақала жариялауды көздеп отырмыз. Осылайша плазмалар технологиясының дамуына Қазақстан атынан өз үлесімізді қосып жатқан жайымыз бар.

 

Нұрлан ЖҰМАҚАНОВ,

«ҰМҒТСО» АҚ Қоғаммен байланыс бөлімінің жетекшісі