16.08.2007 19:48

Иванов приказал зажечь ядерное солнце

Россия переходит к практическим шагам в области использования термоядерного синтеза – первый вице-премьер распорядился составить смету и уточнить технические параметры. «Токамак» считается самым перспективным способом получения энергии, но зажечь рукотворное солнце в полную силу не удалось пока никому.

Фото: Иванов приказал зажечь ядерное солнце

До 1 октября 2007 г. стратегия овладения реакцией термоядерного синтеза в окончательном согласованном виде должна быть представлена правительству РФ. Такое поручение первый вице-премьер Сергий Иванов дал в четверг на заседании правительства, которое сам и проводил. От проекта замглавы российского правительства ожидает выверенных технических и денежных параметров. Этот стратегический проект, рассчитанный до середины нынешнего века, «должен быть максимально прагматичен», распорядился С.Иванов.

Одного крупного британского физика-ядерщика журналисты спросили: сколько лет понадобится, чтобы создать реально управляемую термоядерную реакцию? Двадцать лет, ответил ученый. Через несколько лет на тот же вопрос он дал тот же ответ. И пояснил недоумевавшим масс-медиа, что он, таким образом, демонстрирует свое постоянство в оценке колоссальной сложности проекта «Токамак».

Идея «Токамак» (по первым буквам от слов «тороидальная камера, магнитная катушка») была предложена в 1950 году Андреем Сахаровым и Игорем Таммом. Они в тот момент работали над первой советской водородной бомбой и увлеклись мыслью обуздать эту немыслимую энергию.

Сердцевина ядерной установки – полый «бублик». Основное магнитное поле в камере-ловушке, содержащей плазму, разогретую до 100 миллионов градусов, создается тороидальными магнитными катушками. Плазменный ток, который протекает вдоль кругового плазменного шнура, поддерживается вихревым электрическим полем. Поле не дает заряженным частицам вылетать за пределы «плазменного шнура», зато образующиеся во время реакции синтеза нейтроны магнитным полем не задерживаются и передают свою энергию стенкам установки, которые охлаждаются, например, жидким литием. Получающийся в парогенераторе пар можно направить на турбину, как в обычных электростанциях.

Игорь Тамм умер в 1971 году, а Андрей Сахаров, который опубликовал свои «Размышления о мирном сосуществовании», был отстранен от закрытых тем ядерной физики тремя годами раньше.

Запасы углеводородного сырья, потребляемого человечеством с каждый годом все больше и больше, увы – исчерпаемы. Восполнить топливную брешь, с которой земляне столкнутся рано или поздно, не в состоянии ни энергия ветров и приливов, ни магматическое тепло недр, ни спирты органического происхождения. Атомная энергетика тем более не является панацеей. С одной стороны, Чернобыль наглядно продемонстрировал, к чему может привести авария реактора, с другой проблема радиоактивных отходов, по большому счету, пока просто перекладывается на плечи будущих поколений и не имеет внятного разрешения даже в обозримой перспективе.

Наиболее перспективными источниками энергоснабжения уже давно представляются «токамаки». По мнению физиков-теоретиков, происходящие в них процессы сходны с тем, что происходит в недрах небесных светил. И хотя зажечь в полную силу рукотворное солнце не удалось пока никому, надкусить заманчивый энергетический «бублик» пытаются многие страны.

Так, еще осенью прошлого года появилось сообщение, что в китайском институте физики плазмы введен в строй реактор термоядерного синтеза типа «Токамак», один из наиболее совершенных в мире. Как сообщило агентство Physorg со ссылкой на официального представителя института, испытания новой установки завершились успехом. Что именно подразумевалось под «успехом», не уточнялось. Не уточнено также, действительно ли китайцы создали целиком оригинальную установку, либо модернизировали, токамак, построенный еще во времена СССР и проданный КНР.

Иранское агентство Mehr сообщило, что ученые из Исламского университета в Тегеране первыми в мире овладели технологией создания токамаков – установок для термоядерного синтеза. По утверждению агентства, другие страны сумеют освоить эту технологию лишь через 20 лет. К этому сообщению следует, видимо, отнестись с известной долей осторожности. В мире построено около 500 установок на физическом принципе Тамма-Сахарова, но все они споткнулись об одно и то же. Основная проблема заключается в том, что энергии на разогрев плазмы требуется больше, чем способна выдать установка – эксперименты с управляемой термоядерной реакцией длятся пока секунды.

Правда, весной 2006 года, японские ядерщики установили новый рекорд в физике плазмы – они смогли удерживать плазму в токамаке JT-60 на протяжении 28,6 секунд, что практически в два раза превышает рекорд 2004 года, который составлял 16,5 секунд. Японцы полагают, что как только они удержат плазменный шнур в течение 400 секунд, можно будет определенно утверждать, что физические и технологические проблемы создания термоядерного реактора разрешимы на сегодняшнем уровне развития человечества.

Россия в ряду нескольких стран Евросоюза участвует в проекте ITER – международный термоядерный реактор сооружается во Франции и эксперименты на нем начнутся не раньше 2015 года. Теперь, как следует из решения правительства, Россия к этому же сроку должна построить собственную опытную электроустановку, использующую энергию реакции термоядерного синтеза. К 2030 году, будет создана демонстрационная станция, а затем промышленный образец. Проект, рассчитанный до 2050 года, предусматривает целевое финансирование в размере 515 млрд. руб. К концу XXI столетия Россия может рассчитывать на генерирование термоядерными станциями до 100 и более ГВт. При этом до половины этих энергетических ресурсов предполагается направить на производство водорода как идеального экологичного моторного топлива.