Новости

23.06.2015 20:30
Рубрика: Общество
Проект: Наука

Солнце на полную катушку

Начинается сборка первого в мире термоядерного реактора
Это сооружение на юге Франции уже назвали стройкой века. Здесь должна реализоваться мечта человечества получить практически идеальный источник энергии - неисчерпаемый, экологически чистый и безопасный. По сути, это аналог нашего Солнца, где протекают термоядерные реакции.

Идея управлять термоядом родилась в 50-х годах прошлого века сразу после взрыва водородной бомбы. У истоков стояли выдающиеся российские физики Игорь Тамм и Андрей Сахаров. В отличие от привычных реакторов АЭС, где происходит деление тяжелых ядер на более легкие, в термоядерном "котле" идет объединение легких ядер в тяжелые с выделением огромной энергии. Но такой синтез возможен только при колоссальных температурах до 150 миллионов градусов Цельсия. Это в десять раз больше, чем на Солнце. Ни один материал не выдержит такого нагрева. Но отечественные ученые нашли выход. Чтобы плазма ни с чем не контактировала, ее надо удерживать в магнитном поле. Так родилась идея токомака. (Термин родился от словосочетания "тороидальная камера с магнитными катушками", предложен физиком Игорем Головиным.) Первая экспериментальная установка была разработана в конце 60-х годов под руководством Льва Арцимовича в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова.

Понадобилось более 50 лет, чтобы от экспериментов на небольших установках перейти к созданию во Франции крупного термоядерного реактора ИТЭР. Физики решились на это только после того, как им удалось решить множество сложнейших инженерных и научных проблем в конструкции токомака. Сегодня реактор строят всем миром: Евросоюз, Россия, США, Китай, Южная Корея, Индия, Япония. Стройка развернулась на площади 42 гектара. На строительной платформе возвышаются огромные башенные краны, каждый может поднять и перенести груз весом в тысячу тонн. Площадка покрыта полутораметровым слоем бетона, под которым сооружена антисейсмическая система для защиты в случае землетрясения: несколько сотен железобетонных колонн с антисейсмической прокладкой на вершине. На площадку уже доставляется первое оборудование, но главные узлы еще только создаются. Практически каждый - уникален. Скажем, для удержания плазмы требуется магнитное поле в 200 тысяч раз сильней земного. Оно будет создаваться в 18 катушках, вес каждой 300 тонн. А масса всего комплекса превысит 360 тысяч тонн.

Хотя Россия была у истоков токомаков, стала одним из главных участников эпохальной стройки, не появится сейчас соблазн вывести ее из игры в связи с санкциями Запада?

- Это никогда не касалось и не касается данного проекта, - заявил журналистам Генеральный директор ИТЭР Бернар Биго. - Политические лидеры смотрят далеко вперед и понимают, что, навредив проекту ИТЭР, они возьмут на себя огромную ответственность, потому что воспрепятствуют устойчивому обеспечению человечества безопасной энергией.

Бернар Биго отметил, что Россия всегда полностью выполняет свои обязательства, в том числе и по поставкам, ее вклад в проект очень весом, причем не только в научном, но и в промышленном аспекте. Россия ответственна за 25 важнейших компонентов ИТЭР, причем за шесть из них - на 100 процентов.

В реакторе есть наиболее важные, "критические" узлы, в частности, первая стенка реактора, контактирующая непосредственно с нагретой плазмой. Россия отвечает за нее на 40 процентов, а за соединение модулей защитной системы практически полностью. Наиболее подходящим по своим теплоизоляционным свойствам для облицовки первой стенки оказался бериллий. Он будет производиться по технологии, созданной российским ОАО "ВНИИНМ" совместно с ФГУП "Базальт".

Как рассказал "РГ" специалист по информационным связям Российского агентства ИТЭР Александр Петров, "то, что должно производиться по проекту в России, во многом потребовало начинать работы практически с нуля". Так, страна взяла на себя обязательство по производству 20 процентов всех сверхпроводников, однако сверхпроводниковой промышленности в России на момент утверждения проекта ИТЭР не существовало. В СССР сверхпроводники производили в Усть-Каменогорске, который находится на территории современного Казахстана, а в ВНИИНМ имени академика А.А. Бочвара имелось "буквально штучное производство". Но на основе сохранившейся в институте технологии в городе Глазов в Удмуртии в минимальные сроки было создано производство. За шесть лет специалисты Чепецкого механического завода выполнили обязательства по производству 225 тонн сверхпроводящих стрендов.

Некоторым системам, за которые ответственна Россия, еще предстоят испытания, а другие их успешно прошли. Так, в Нижнем Новгороде на предприятии "ГИКОМ" завершилась проверка прототипа гиротронного комплекса - уникального оборудования для генерации тока и нагрева плазмы. Теперь начинается его промышленное производство. Пустить уникальный реактор в эксплуатацию, поджечь Солнце физики надеются в 2020 году. Стоимость проекта сейчас оценивается в 15 миллиардов евро.

Справка "РГ"

ИТЭР абсолютно безопасен, так как плотность плазмы очень мала (в миллион раз ниже плотности атмосферы), поэтому никакого взрыва быть не может. А при малейшем снижении температуры реакция прекращается, тогда плазма гаснет, не нанося никакого вреда окружающей среде. Кроме того, загружаться топливо будет непрерывно, то есть работу реактора легко остановить в любой момент. Радиоактивных отходов он практически не производит.