Новости

13.10.2014 00:40
Рубрика: Экономика
Проект: Наука

Капкан для плазмы

Зачем России термоядерный реактор во Франции?
Около 900 исследователей из 59 стран заявились для участия в Международной конференции по энергии термоядерного синтеза (FEC 2014), которая открывается сегодня и всю неделю будет работать в Санкт-Петербурге.

Речь на ней пойдет и о сооружении экспериментального реактора ИТЭР в местечке Кадараш во Франции. В создании этого объекта участвуют, напомним, страны Евросоюза и еще шесть ведущих мировых держав: Индия, Китай, Россия, США, Южная Корея, Япония. Как исполняют государства-партнеры свои обязательства, перед открытием форума рассказал "РГ" руководитель проектного офиса "ИТЭР-Россия" Анатолий Красильников.

- Как можно представить и интегрально оценить роль России в этом проекте?

Анатолий Красильников: От нас исходила сама идея. По предложению академика Велихова ее официально выдвинули на переговорах Михаила Горбачева с Рональдом Рейганом. Следом подключился Франсуа Миттеран, который был тогда лидером объединенной Европы. А еще раньше, в середине 50-х, в Институте атомной энергии в Москве изобрели ТОКАМАК, расшифровывается как тороидальная камера - магнитная катушка. Теперь это на слуху во всем мире, как и наш первый спутник. Установки типа ТОКАМАК созданы и на них ведут исследования во многих станах. Именно этот, магнитный принцип удержания плазмы и положен в основу ИТЭР.

Начиная с 1986 года, проект вели четыре партнера - Советский Союз, Соединенные Штаты, объединенная Европа и Япония. При этом составе участников был разработан технический проект ИТЭР. Затем, уже на стадии выбора площадки для строительства, к проекту присоединились Китай, Индия и Южная Корея. Переговоры, где и на каких условиях строить, были долгие и трудные. В конце концов сошлись на том, чтобы строить в Европе, а конкретно - во Франции, в Кадараше.

- Неизбежно возникает вопрос, который был и остается актуальным: зачем России термоядерный реактор во Франции? Мы то сближаемся с Западом, то возводим меж собой барьеры и досаждаем друг другу санкциями. Может, куда полезнее сосредоточить имеющиеся ресурсы внутри страны и не разбрасывать по заграницам ни рубли, ни интеллект?

Анатолий Красильников: Логика в ваших словах есть. Конечно, Россия, как и наши партнеры по ИТЭР должна развивать свою собственную (внутреннюю) программу управляемого термоядерного синтеза. Что касается строительства экспериментального реактора, то на определенном этапе, когда обсуждались предлагаемые места сооружения ИТЭР, Россия рассматривала в качестве возможных площадок Сосновый бор (это Ленинградская область) и Троицк (теперь Москва). Да, было принято решение реактор строить на территории Франции. Но то, что на нем будет получено и что рождается уже сейчас - на стадии разработки, производства, испытаний оборудования и систем для ИТЭР, - принадлежит всем участникам. Когда в проекте семь равноправных партнеров, а всего 34 страны, вы просто обязаны выбрать одну, где будет физически сооружен объект. Поверьте, это не самое принципиальное, ГДЕ он будет построен.

Важно, чтобы он был построен в принципе?

Анатолий Красильников: Именно. И для России это так же важно, как и для Франции или Японии. Это совместный поиск ответа на общий для всех вопрос - какой мы видим энергетику будущего? И есть ли перспектива решить энергетические проблемы человечества путем овладения термоядерным синтезом.

Проект ИТЭР в широком понимании - это коллаборация государств, задавшихся целью найти глобальную альтернативу углеродной энергетике, ресурсы которой небеспредельны. А источник топлива (дейтерий и тритий) для термоядерной энергетики практически неисчерпаем и распространен по планете так же равномерно, как вода Мирового океана.

Однако в отличие от привычных ныне реакторов АЭС, где происходят, главным образом, реакции деления, в термоядерном "котле" процессы гораздо более сложные. Синтез ядер дейтерия и трития - изотопов водорода - возможен только при очень высоких температурах, до 300 миллионов градусов. При этом одна из сложнейших задач - удержание высокотемпературной плазмы. Вот почему практическая задача ИТЭР - подтвердить техническую осуществимость заложенных в проекте решений и их пригодность в дальнейшем для создания промышленных термоядерных электростанций.

- По ходу дела в проект неоднократно вносились коррективы - и по срокам, и по объему взаимных обязательств. Как сейчас обстоят дела?

Анатолий Красильников: К нашей стране претензий нет, мы тут в лидерах. Россия изготавливает для ИТЭР 25 систем. В долевом отношении это 9,09 процента, как и у других государств-партнеров - при том, что на долю объединенной Европы приходится в общей сложности 45 процентов. Делая свой определенный вклад - финансовый или в виде поставок оборудования, каждый из партнеров обретает права на 100 процентов всей информации и всех ноу-хау, которые идут в этот проект и ожидаются на выходе.

- Какие сейчас контрольные сроки в проекте? И нет ли новой опасности, что они будут сдвигаться - в связи с общей международной ситуацией, санкциями со стороны США и Евросоюза?

Анатолий Красильников: Тут ситуация такая. Существует интегральный план сооружения установки. В соответствии с ним, 2020 год - получение первой плазмы. Но этот план составлялся до того, как страны приступили к реальному изготовлению оборудования. А сейчас пошли сигналы, что некоторые государства-партнеры не успевают исполнить обязательства (реализовывать свой вклад в проект) в соответствии с принятым интегральным планом. В частности, во Франции, на самой площадке ИТЭР, строительство основного здания отстает от графика примерно на 30 месяцев.

- Здание самого реактора?

Анатолий Красильников: Да. Как вы понимаете, это не просто бетонная коробка. Это и сам реакторный зал, и все инженерные системы обеспечения работы реактора. И строится это - не будем забывать - впервые. Никто в мире подобного не делал. Одно дело, когда подписывали соглашение и рисовали на бумаге, другое - когда начали строить. Тут же начались обсуждения, где и какие проходки требуются, какие отверстия оставить. Это же реакторный зал, толщина железобетона в определенных местах достигает четырех метров! И если вы что-то забыли проложить, не предусмотрели отверстия для каких-то кабельных каналов или систем охлаждения, потом очень тяжело будет переиначивать.

Этап финальных согласований проекта этого здания - одна из причин задержки. Другая связана с тем, что ИТЭР станет первым ядерным объектом среди всех ныне существующих термоядерных установок.  Все, что построено до него, воспринимали как плазменные установки и относили их к разряду электрофизических.

- А почему с ИТЭР все по-другому?

Анатолий Красильников:  Потому что здесь впервые мощность проектная достигает 500 мегаватт. Мощность термоядерная, то есть в виде нейтронов и альфа-частиц, а 500 мегаватт - это уже ядерный объект. В соответствии с французским ядерным законодательством, да и европейским тоже, вступают в права совсем иные требования к безопасности. Для согласования этого вопроса тоже потребовалось время.

Вынужденные отсрочки возникают и на стадии выбора специальных материалов. В ряде случаев их приходится заново разрабатывать и создавать. Все вместе привело к тому, что проект сегодня реализуется медленнее, чем изначально виделось. Мне кажется, это естественный процесс - просто невозможно предусмотреть все трудности, когда речь идет о сооружении нового и столь сложного объекта. Думаю, что в 20-м году с первой плазмой не получится - будет сдвиг…

- Как на долго?

Анатолий Красильников: Совет ИТЭР в ноябре будет это подробно обсуждать. Сейчас работает комиссия, которая производит интеграцию графиков - чтобы увязать реальные сроки изготовления оборудования со сроками монтажа его на площадке. Примерно через месяц мы надеемся получить уточненный расчет даты первой плазмы. Но и он пока будет ориентировочный. Юридически значимое решение о сроках и графике сооружения экспериментального реактора примет Совет ИТЭР на своем следующем заседании в июне 2015 года.

Что касается российских обязательств в проекте, то мы свои 25 систем изготавливаем без критических отставаний от графика. У нас есть задержки по нескольку месяцев, например, в отношении вакуумной камеры, но они, повторяю, не критические. Более того: отставание может быть наверстано, если в этом возникнет целесообразность. Мы за то, чтобы соблюдать существующий график и первую плазму получить в 20-м году.

- Еще кто-то разделает такую позицию?

Анатолий Красильников: Южная Корея выступает очень активно за соблюдение графика. Да и Китай, у которого отставание побольше нашего, уверяет, что может ускориться, если на то будет общая воля. Ведь что такое ускорить? Во многих случаях это означает выделить больше ресурсов - человеческих, финансовых, чтобы график соблюсти. Япония тоже очень активна. А наибольшее отставание в проекте сегодня у Евросоюза и США.

- Это делается сознательно или есть какие-то объективные причины?

Анатолий Красильников: Не думаю, что сознательно. Все дело в подходах - в том, как организуется исполнение обязательств. Допустим, когда мы в России брали на себя изготовление 25 систем, мы уже знали, какие предприятия этим займутся. Строго говоря, мы еще до 86-го года наметили соисполнителей работ по проекту ИТЭР в России - и это были предприятия-лидеры, с мировым уровнем возможностей. Под них, образно говоря, и брали заказы.

А в Европе такая организация промышленности, что они до сих пор проводят бесконечные тендеры. Выставляют системы ИТЭР на конкурс и ждут, реально не представляя, сможет та или другая промышленная группа обеспечить требуемые технологические параметры, не говоря уже о сроках. У европейцев старт случился много позже нашего. В результате они оказались в более тяжелой ситуации. Близкая ситуация в США, хотя есть и свои особенности. Если в Европе требуемое финансирование выделено, а дело (реализацию проекта) тормозят тендерные процедуры, то в США недостаточно средств направляется в проект.

-Может, это форма не явного саботажа? Ведь США уже порывались строить термоядерный реактор самостоятельно, на своей территории, и даже выходили одно время из проекта ИТЭР. Не вернулись ли к ним прежние настроения - что вы ощущаете, взаимодействуя с коллегами?

Анатолий Красильников: Я вижу и понимаю, что Европа очень заинтересована в проекте ИТЭР. И совсем не случайно взяла на себя 45 процентов общих затрат. А если кто-то из других участников решит выйти - будем строить без него. Что касается США, они, действительно, уже выходили из проекта и думали, что он тут же развалится. А он продолжал жить. Несколько лет оставшиеся три участника - Евросоюз, Россия и Япония - только за собственные средства вели разработку проекта. Но как только в него влились новые участники - Китай, Индия и Южная Корея, США поспешили вернуться.

- Страну и ее ученых нельзя держать в национальной научно-технической резервации?

Анатолий Красильников: Конечно. И если сейчас кто-то решит выйти из проекта, он просто изолирует себя от этого праздника научно-технического, которым является ИТЭР.

- Тем не менее у некоторых ученых в США возникли проблемы с поездкой на конференцию в Санкт-Петербург - даже при том, что она организована и проходит под эгидой МАГАТЭ…

Анатолий Красильников: Я специально интересовался этим вопросом у организаторов, и мне сказали, что из 60 заявленных докладов от США снято два. А 58 состоятся. Насколько мне известно, в Соединенных Штатах тем ученым и специалистам, которые работают в государственных учреждениях и национальных лабораториях, то есть напрямую финансируются из бюджета, не рекомендовано участвовать в этой конференции. Такие люди, как правило, законопослушны. Рекомендацию в свой персональный адрес они исполнили - в Россию не поехали, а заявленный ранее доклад перепоручили сделать соавторам, которые не работают в таких лабораториях, а служат в частных фирмах или преподают в университетах.

- Вы полагаете, что отношения с ними не прекратятся?

Анатолий Красильников: С тех пор, как Игорь Васильевич Курчатов, выступая в Англии в конце 50-х, предложил сделать термоядерные исследования открытыми и свободно обмениваться информацией, они такими и остаются. И люди, работающие на этом направлении, хорошо друг друга знают. И с американцами у нас прекрасные отношения. А совместные проекты, которые мы разработали и вели, просто временно отложены - до того, как этот кризис будет преодолен.

Сразу оговорюсь, что эти проекты не касаются ИТЭР. Проявления каких-то санкций в наших программах мы не ощущаем. Видимо, поиск решения энергетических проблем настолько важен для человечества, что политики предпочитают сюда не вмешиваться.

P.S.

В проект ИТЭР, не устает повторять академик Евгений Велихов, собраны лучшие технологии со всего мира. Если требуется лучший сверхпроводник, то он берется у лучшего партнера. Если нужен лучший материал первой стенки - то его поставляет тот, кто лучше всех в мире его делает. Каждую техническую единицу делает тот партнер, который умеет это лучше других. Если вы начинаете вводить какие-то санкции, вы опускаете проект, он не становится лучшим в мире технологическим комплексом, а вместе с ограничениями приобретает изъяны. И никто из партнеров идти на это не хочет. Потому что всем нужен успех. Один общий успех для всей многонациональной команды ИТЭР.

 

ИТЭР: только факты

Консультации по проекту велись более 20 лет. И только в 2006 году подписано соглашение о сооружении установки. На долю России приходится десятая часть общих затрат, инвестируется это не деньгами, а высокотехнологичным оборудованием.

Конструкционные материалы должны выдерживать температуру до 150 миллионов градусов. Для охлаждения всех систем потребуется 33 тысячи кубометров воды в день. Диаметр реактора 30 метров. Габариты блоков канала для удержания плазмы: 12х8х8 метров, вес - до 600 тонн. Отдельные детали магнитов весят 200 -- 450 тонн.

Завершить стройку в Кадараше рассчитывали в 2016 году, расходы оценивались в 5 миллиардов евро. Сейчас они практически удвоились, а начало пробных экспериментов на реакторе существенно сдвинулось. Первая плазма ожидается не ранее 2020 года. Начало постоянной работы на дейтериево-тритиевом топливе запланировано на 2027 год.

Подписка на первое полугодие 2017 года
Спроси на своем избирательном участке