Человечество постепенно подходит к границе истощения углеводородных ресурсов планеты. Поэтому ученые давно задумались над появлением такого источника энергии, который бы мог служить цивилизации на всем протяжении ее существования, и при этом быть экологически чистым, безопасным и относительно дешевым. В своих поисках они обратили взор к Солнцу, в недрах которого при температуре в десятки миллионов градусов протекают реакции синтеза легких элементов с выделением колоссальной энергии. Такую мощь называют термоядерной.
Создать небольшое «солнце» на Земле и превратить его в работающую электростанцию – над этой задачей с начала XX века трудятся ведущие научные умы многих стран. Лучше всех с ней справились отечественные специалисты, придумавшие уникальную установку для повторения реакций ядерного синтеза в земных условиях. Знания и технологии, полученные в нашей стране, легли в основу проекта, называемого энергетической надеждой человечества – Международного экспериментального термоядерного реактора ITER, который возводится ведущими странами мира в Кадараше (Франция).
Главным элементом термоядерного реактора является система длительного удержания раскаленной плазмы в сильном магнитном поле. Знаменитый академик Андрей Сахаров придумал способ как этого достичь с помощью тороидальной камеры. Подобные установки в дальнейшем стали называть ТОКАМАК, по комбинации начальных слогов в словосочетании «ТОроидальная КАмера МАгнитная Катушка». В своем классическом варианте токамак - это тороидальная камера в виде бублика.
С 1955 по 1966 годы в Курчатовском институте было построено несколько таких «бубликов», на которых проводилась масса различных исследований. Ученые старались сформировать в токамаках плазму, раскалив газ водород до температуры в 100 миллионов градусов (в пять раз больше, чем в недрах Солнца), и удержать плазму магнитным полем долгое время. Научный успех советских физиков породил настоящий мировой бум строительства токамаков. После 1970 года токамаки появились в 29 странах, а всего в разных местах планеты было собрано около 300 таких машин.
СССР, Великобритания и США негласно соревновались, кто первым сумеет обуздать плазму и фактически начать производство энергии из воды, поскольку одним из необходимых элементов топлива для такого реактора является дейтерий, а его запасы в океанах практически неисчерпаемы. Еще из плюсов термоядерного реактора – радиационная опасность примерно в тысячу раз ниже в сравнении с современными АЭС, к тому же при любом существенном повреждении реактора плазма просто исчезает. И конечно, в ходе работы реактора практически не возникают радиоактивные отходы.
В 1985 году академик Евгений Велихов от имени СССР предложил ученым Европы, США и Японии совместными усилиями построить энергетическую установку на основе термоядерного синтеза. В 1986 году в Женеве было достигнуто соглашение о проектировании машины, получившей в дальнейшем имя ITER. В 1992 году партнеры подписали четырехстороннее соглашение о разработке инженерного проекта реактора, а в 2011 году во французском Кадараше началось его реальное строительство. За основу ITER была взята схема классического отечественного токамака.
Сегодня ITER крупнейший мировой научный проект. На территории Франции его строят в совместной кооперации Евросоюз, Швейцария, Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США. Страны Европы вносят около 50% объема финансирования проекта, на долю России приходится примерно 10% от общей суммы, инвестируемые в форме высокотехнологичного оборудования. Но самый главный вклад нашей страны — сама технология токамака, легшая в основу ITER.
Проект уникален еще и юридическим подходом к оформлению партнерских взаимоотношений. Все участники консорциума ITER имеют полный доступ ко всем технологиям и результатам, полученным в результате его возведения и эксплуатации. То есть, в теории каждый из них станет обладателем полноты критических знаний для строительства у себя термоядерной электростанции.
Ученые предполагают, что первую плазму на Международном экспериментальном термоядерном реакторе удастся получить после 2025 года. А первая коммерческая термоядерная электростанция появится не ранее начала следующего века. И тогда, при удачных результатах, человечеству никогда не будет грозить энергетический голод.
Почему ITER строят буквально всем миром? Дело в том, что не может одно, даже самое высокоразвитое в научно-техническом плане государство обладать всеми знаниями и технологиями для реализации такого невероятно сложного, передового проекта. Партнеры договорились о том, кто и что из оборудования будет поставлять на строительную площадку. Россия обязалась произвести более двух десятков ключевых систем ITER. Несмотря на санкционное давление наша страна выполняет все свои обязательства по графику. На прошедшем 16 - 17 ноября заседании высшего руководства проекта - Совете ITER было особо отмечено, что Россия своевременно отправила во Францию катушки полоидального поля, без которых реактор просто не заработает.
Хочется надеяться, что этот мегасайенс не станет очередной санкционной жертвой, поскольку ITER необходим всему человечеству, а без России его не построить. Нашей же стране сотрудничество в проекте ITER позволит перейти на новый уровень развития передовых промышленных технологий. И самое главное, мы в итоге получим созданную на базе результатов ITER электростанцию, что для страны жизненно важно.
Андрей Голик
*Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
