ИТЭР уже бы построили...
Во Франции наконец достроен фундамент реакторного комплекса ИТЭР – важнейшего наряду с Большим адронным коллайдером проекта человечества: термояд обещает практически неисчерпаемый источник энергии. Вообще-то стройку планировалось сдать в 2016 году, но теперь и 2020 год называют с опаской. Из семи сторон-партнеров (ЕС, Китай, Индия, Япония, Республика Корея, Россия и США) только Россия и Китай не выбиваются из графика. Директор международного проекта ИТЭР по России Олег Филатов слышал на международных совещаниях: «Россия в этом проекте бесспорный лидер». На вопросы журналистов Олег Геннадьевич отвечал в НИИЭФА им. Д. В. Ефремова, одном из ключевых участников проекта от нашей страны, – «на фоне» компонентов оборудования, способного выдержать температуру 150 млн градусов. Ядро Солнца и то в 10 раз «холоднее».
ФОТО сайта www.iterrf.ru
Не скоро дело делается
– Сейчас сроки по проекту сдвинулись на 30 месяцев. Когда ИТЭР будет запущен, потребуется еще время на проверку, и только потом реактор начнет работать в полном объеме. Согласно графику, которому мы следуем сейчас, это 2020 год, но, похоже, будет задержка. Не по вине России.
Мы первые среди европейцев прошли процедуру аттестации французского атомнадзора, причем с первого раза: если бы не прошли, производство составляющих реактора, за которое отвечаем мы, было бы остановлено – на европейских производствах такое случалось. Говорят даже так: если бы все работали, как Россия, реактор был бы уже построен.
Знаменитый советский физик академик Лев Арцимович в свое время сказал: «Человечество освоит термояд тогда, когда ему это будет надо». И стоит вопрос: а надо ли сейчас?
Вот представьте себе: в Китае и Индии население – 2,5 млрд человек, а производство энергии на человека в 10 раз меньше, чем в США. Но если дальнейший экономический рост этих стран будет обеспечиваться традиционной энергетикой, то земных ресурсов точно не хватит. Поэтому Индия и Китай вошли в проект ИТЭР.
Европа жалуется на удорожание проекта (по соглашению, доля вложений Евросоюза оборудованием и инфраструктурой – 40%, тогда как прочие участники скидываются по 10%. – Ред.), но никто ведь Европу не заставлял. В проекте ИТЭР было очень много времени потрачено на переговоры, в целом около десяти лет. Изначально японцы хотели, чтобы ИТЭР строился у них, канадцы хотели. Три-четыре года шла борьба между Японией и Европой, в результате Европа выиграла. А теперь там говорят: слишком дорого. Японцы сейчас утверждают, что если бы ИТЭР был у них, они бы уже здание под него построили. Я склонен им верить, они дисциплинированные. У них по проекту тоже задержка, но она произошла по причине землетрясения – были повреждены некоторые стенды для тестовых испытаний. Кстати, события на «Фукусиме» повлияли на ИТЭР – требования к надежности ужесточились.
Поскольку участвует много стран, были придуманы специальные итээровские деньги, т. н. условная зачетная единица, которая равна 1 тысяче долларов США 1989 года. И все расчеты ведутся в этих единицах. Стоимость ИТЭР в итээровских деньгах осталась прежней, а когда переводишь их на деньги реальные – конечно, сказывается инфляция.
Просто добавь воды
– Одно из принципиальных преимуществ термояда – безопасность. Все дело в топливе. На атомной станции используется в основном уран-235, при делении образуются долгоживущие продукты, у них период полураспада тысяча лет – и что делать с этими отходами? Есть технологии захоранивания, но кто будет тысячу лет охранять эти могильники?
В термоядерном синтезе урана нет. Используются изотопы водорода дейтерий (его получаем из воды) и тритий. Тритий (его будут получать при взаимодействии нейтронов и изотопов лития, которого в земле предостаточно. – Ред.) радиоактивен, но его нужно совсем немного, и период полураспада около 13 лет. Захоранивать ничего не нужно, мы не засоряем атмосферу, запасов этого топлива – на миллионы лет. И что особенно важно: если, не дай бог, произойдет авария (любое техническое устройство не имеет 100-процентной гарантии), все равно событий, подобных тем, что случились на «Три-Майл Айленд» в США, в Чернобыле, на японской «Фукусиме», в принципе быть не может. Радиоактивность будет так ничтожна, что даже эвакуации не потребуется. Это просчитано. Просчитано все – землетрясения, падение самолета на реактор... И если атомный реактор в случае аварии нужно еще и погасить, то термоядерная реакция гаснет сама.
По сравнению с ЛАЭС
– На ЛАЭС четыре блока вырабатывают по 1 ГВт энергии. ИТЭР даст 500 МВт, то есть в два раза меньше, чем один блок ЛАЭС. Но ИТЭР – экспериментальный реактор.
По стоимости энергия, полученная с помощью термоядерного синтеза, будет не дороже атомной. А то и дешевле, потому что не требует очень трудного топливного цикла: в атомной энергетике надо добывать уран, обогащать его, привозить на станцию, потом топливо привозить на переработку...
Когда в проекте распределялась ответственность между странами, кто что для реактора делает, мы специально выбрали магнитную систему, систему электропитания, защиту, элементы вакуумной камеры, внутрикамерные элементы, систему для нагрева плазмы, то есть, получается, мы частично участвуем практически во всем. И опыт приобретаем колоссальный.
Вообще проекты, подобные ИТЭР, – это такие локомотивы, которые тащат за собой караван технологий, которые применимы в самых разных областях. Взять физику высоких энергий: благодаря ей появился Интернет, просто потому что в ЦЕРНе понадобилось передавать огромные объемы данных. И Интернет многократно окупил все вклады в фундаментальную науку. С проектом ИТЭР ожидается то же самое. Только надо подождать немножко.
Вне политики
– Осенью в Петербурге прошла 25-я Международная конференция по энергии термоядерного синтеза. Она проводится раз в два года. В России она проходила всего второй раз; первый раз – в 1968 году в Новосибирске.
Несмотря на сложные международные отношения, европейцы приехали все. Американцы не все: есть национальные лаборатории, которые подведомственны департаменту энергетики США, тамошним физикам было «не рекомендовано» приезжать в Россию; а американцы из университетов, из частных фирм – все у нас были.
Кстати, первую прошедшую в России конференцию, 1968 года, до сих пор помнят, потому что именно тогда академик Лев Арцимович доложил результаты экспериментов на советском токамаке: по многим очень важным параметрам (температуре, к примеру) они оказались в 100 раз лучше, чем у других типов устройств для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Научный мир не поверил: в России не умеют измерять! Лев Андреевич пригласил англичан с их измерительной аппаратурой в Москву, в Курчатовский институт, – оказалось, что параметры даже лучше, чем докладывал Арцимович.
И тогда в мире начался токамачный бум. Самый большой токамак сейчас – европейский. Он вдвое меньше ИТЭР, и это не реактор, а научная установка, но и на ней уже было продемонстрировано 17 МВт мощности.
Чем отличается научная установка от реактора: на установках используется только водород и иногда немножко дейтерий, потому что если применять реальное топливо, тритий и дейтерий, возникает много нейтронов, нужно строить специальное здание, чтобы от них защититься. Тритий использовали всего две установки, американская (но ее закрыли) и вот эта большая европейская.
А по всему миру токамаков существует сотни штук. На этих установках была накоплена богатейшая научная база – она и позволила заключить, что ИТЭР будет работать.
ИТЭР (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor) – проект международного экспериментального термоядерного реактора. Строится на юге Франции, в 60 км от Марселя.
Эксперимент должен показать возможности коммерческого использования термоядерного реактора: реакция ядерного синтеза может дать энергии в миллионы раз больше, чем стандартное тепловыделение, скажем, при сжигании ископаемого топлива.
В основе идеи – принцип работы советского изобретения, токамака. Слово tokamak, как и sputnik, мир перенял у русских, хотя и, прямо скажем, не все составляющие этого слова исконно наши: ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 241 (5367) от 23.12.2014.
Комментарии