ИТЭР объединяет: еще не построенный, он уже приносит плоды
Главная задача ИТЭР (англ. ITER, Международный термоядерный экспериментальный реактор) — показать, что можно обрести практически неисчерпаемый источник энергии, причем безупречный по безопасности. Установку возводят во Франции с 2007 года, участвуют 35 стран. «Санкции? Мешают. Другое дело, что мы и преодолеваем их благодаря международной поддержке», — говорит Анатолий Красильников, директор проектного центра ИТЭР госкорпорации «Росатом».
Это сам строящийся реактор, а вся лаборатория (самая дорогая в мире) занимает 180 га./ФОТО Daniel Cole/AP/ТАСС
Чтобы сделать эту установку, нужно выполнить небывалые условия. Например, на расстоянии всего нескольких метров друг от друга разместить самую горячую (в сто раз горячее поверхности Солнца) и одну из самых холодных точек в нашей Галактике. Только в таких условиях можно добиться термоядерного синтеза: соединять легкие атомные ядра в более тяжелые.
Мировая научная общественность сошлась на том, что нужен реактор, работающий по принципу токамака. Само название установки имеет «русское происхождение»: ТОроидальная (то есть в форме тора, «бублика») КАмера с МАгнитными Катушками. Магнитное поле удерживает плазму (в ней объединяются частицы) от соприкосновения со стенками реактора. Систему предложили в середине ХХ века Игорь Тамм и Андрей Сахаров.
Предполагалось, что строительство реактора завершится в 2025 году, но в очередной раз срок отодвинулся. В частности, загвоздка в том, из какого материала делать первую стенку — ту, что будет всего в паре метров от плазмы и, соответственно, должна выдерживать излучение и температуры как минимум в сотню миллионов градусов.
Предполагается, что эта стенка будет из вольфрама — предлагаемый прежде бериллий не оправдал ожиданий. Ученые ищут покрытие для этой вольфрамовой стенки. Российские, например, исследуют возможности карбида бора, есть и еще варианты.
Программу 2023 года российская сторона выполнила в полном объеме, сообщает Анатолий Красильников. Это труд десятков НИИ и предприятий. В частности, поставили на ИТЭР катушку — диаметр 9 м, вес 200 тонн, такие и будут создавать поле для удержания плазмы в реакторе. Сделали свою часть гиротронов — электровакуумных источников электромагнитного излучения, отправили первый комплект оборудования для монтажа и наладки гиротронов на площадке ИТЭР. Готовят 13 диагностических методик: среди них те, которые будут давать информацию о горячей плазме. Диагностическую систему протестируют на китайском токамаке EAST.
Смекалку ученые применяют не только в создании беспрецедентных технологий, но и в том, как доставить созданное на площадку ИТЭР и выполнить обязательства. Санкции неизбирательны: российская сторона сталкивается с ними, когда надо закупать комплектующие, перевозить сделанное во Францию, проводить банковские платежи, страховать. Ученые предполагают: возможно, пока где‑нибудь в Брюсселе в одних кабинетах чиновники вводят санкции, в других соображают, как бы не дать им больно ударить по общему проекту.
— Из 100 % санкционных случаев в 80 % нам удается найти положительное решение, — комментирует Анатолий Красильников. — В 20 % происходят задержки.
Между тем еще не построенный ИТЭР уже приносит плоды. Наработанные уникальные технологии грех упускать: едва ли не каждая страна — участница проекта по термоядерному синтезу развивает и свои, национальные программы, говорит Виктор Ильгисонис, директор направления научно-технических исследований и разработок госкорпорации «Росатом». Каждый участник ИТЭР имеет право на безвозмездную лицензию на все разработанные в проекте технологии — в том числе на те, которые сам непосредственно не создавал. России они пригодятся в создании установки ТРТ, токамака с реакторными технологиями.
Виктор Ильгисонис напоминает: впечатляющая история советского-российского термояда была прервана в 1990‑е. И за 30 лет в стране не было сооружено ни одной крупной или хотя бы среднемасштабной установки термоядерного синтеза. Замечательный токамак «Глобус», созданный в петербургском физтехе имени Иоффе «в инициативном порядке», — малого размера.
«Несмотря на то что именно в нашей стране была придумана концепция токамаков некруглого сечения, которая потом была реализована во всем мире, мы у себя такую машину так и не построили», — говорит Виктор Ильгисонис.
«Возвращением» можно назвать выходящий сейчас на рабочие режимы токамак Т-15МД в Курчатовском институте. Установку называют в какой‑то мере переходным этапом перед созданием ТРТ. В будущем, возможно, он станет «рабочей лошадкой» по отработке технологий и режимов и площадкой для подготовки кадров.
ИТЭР остается кузницей новых технологий, но все‑таки проект зарождался в 1980‑х годах. В установку ТРТ «мы сейчас закладываем новые решения», резюмирует Ильгисонис. Ученый вспоминает, как, оказавшись еще студентом в Курчатовском институте, «был поражен»: физики проводили эксперименты на одной установке, уже строили следующую, а на совещаниях обсуждали, какую делать после этой «следующей». «Я понял, что это единственно правильная концепция, она обеспечивает непрерывность научного процесса и максимизирует научный выход».
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 41 (7617) от 06.03.2024 под заголовком «ИТЭР объединяет».
Комментарии