Во Франции начали собирать Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER
Что может подарить человечеству вечный двигатель, или неисчерпаемый источник энергии? Ученые сегодня стали чуть-чуть ближе к ответу. Во Франции начали собирать экспериментальный термоядерный реактор, в котором уже через пять лет надеются получить первую плазму. Проект — международный, Россия внесла и вносит в него огромный вклад. Физики рассчитывают увидеть примерно то, что происходит внутри звезд. Если все получится, мир будет обеспечен безопасной энергией на века.
Настолько сложное сооружение на планете строят впервые.
«Токамак будет собран из более чем миллиона компонентов. И если каждый разобрать на детали, то получится более чем 10 миллионов деталей», — рассказывает официальный представитель ITER Лабан Кобленц.
В деле все самые технически развитые державы. Детали термоядерного реактора везут из Японии, Кореи, США, со всей Европы и значительную часть — из России.
«В Санкт-Петербурге идут работы по сборке катушки паяльного поля, в Нижнем Новгороде изготовлены и испытаны первые четыре гиротрона, в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Подольске и Новосибирске ведется разработка изготовление семи диагностических комплексов, необходимых для обеспечения полномасштабных исследований на стадии первой плазмы и, конечно, в будущих экспериментах», — сообщает генеральный директор госкорпорации по атомной энергии «Росатом» Алексей Лихачев.
Термоядерная энергия привлекательна своими неисчерпаемыми ресурсами. Все, что нужно — изотопы водорода, совсем уж грубо — вода. Их нагревают до состояния плазмы и сталкивают. Главное, удержать субстанцию температурой в десятки миллионов градусов под контролем. В Курчатовском институте концепцию решения проблемы предложили еще в 50-е годы прошлого века. То есть идея нового реактора — наша.
«Была предложена уникальная идея сделать сосуд из магнитного поля. Солнце же держится. Почему раскаленный шар с температурой десятка миллионов градусов в магнитном поле держится. И называется эта вся установка тороидальная камера с магнитными катушками. «Тороидальная камера катушки» — магнит токамак — русское слово», — поясняет президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.
Исследовательские токамаки по образцу советских и российских собирают по всему миру. Однако ни одной стране не по карману в одиночку построить реактор промышленного масштаба.
«В центре плазмы 300 миллионов градусов. Мы создаем объект, который в 10 раз горячее солнца, а его надо удержать в ограниченном пространстве. Это вызов человечеству на слабо: «а сможете», «а не сможете». И чтобы смочь, нужно собрать весь интеллект, который есть на Земле», — говорит директор российского агентства ITER Анатолий Красильников.
На правах страны первопроходцев Россия производит ключевые элементы проекта. В Петербурге собирают магнитные катушки и стенки будущего реактора.
«Бериллий, вольфрам, медь, нержавейка — все это соединяется в некий комплекс, при этом каждое соседние являет собой сложную научно-техническую задачу, которая была решена здесь», — отмечает зам. гендиректора по термоядерным и магнитным технологиям АО «НИИЭФА» Игорь Родин.
В Нижнем Новгороде производят гиротроны. СВЧ-пушки, которые будут поджигать плазму в реакторе. Это что-то вроде мощных магнетронов из микроволновки.
«Вот представьте себе, что теперь тысячу магнетронов собрали вместе, их излучение сфокусировали в размер пятна размером со спичечную головку, и эта энергия, этот импульс, длится тысячу секунд. Вот такая колоссальная энергия необходима, чтобы поджечь маленькое термоядерное солнце», — говорит заместитель директора Института прикладной физики РАН Михаил Глявин.
К 2025 году реактор должен быть собран. И все равно проект пока что чисто научный.
«Чтобы зажечь плазму, вы прикладываете энергию. Вы ее приложили — зажгли плазму, но дальше, чтобы ее поддерживать, вы тратите огромное количество энергии, а вам надо ее оттуда получать. Поэтому сейчас главная цель — поджечь плазму, и чтобы она просуществовала не микросекунду, не долю секунды, а просуществовала тысячу секунд, понимаете, чтобы вы получили оттуда; ну, ничего не получили, но ничего и не потратили», — поясняет Михаил Ковальчук.
Через пять лет первый тестовый запуск. На полную мощность реактор заработает через 15 лет. И только тогда в случае успеха экспериментов может начаться строительство пилотного коммерческого термоядерного токамака.