Наука и техника

Потенциально неисчерпаемый источник энергии обрастает бумагами, но не экспериментальными данными

Международный термоядерный реактор ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor) после длительных обсуждений наконец получил официальную путевку в жизнь – подписан контракт на изготовление ключевого компонента установки, тороидальной (бубликообразной) камеры, в полости которой и будет происходить самоподдерживающаяся термоядерная дейтерий-тритиевая реакция.


Контракт подписан с итальянским консорциумом AMW, он стоит 300 млн. евро. Консорциум обязуется в течение шести лет изготовить семь стальных сегментов тороида, каждая высотой 13 метров и шириной 6,5 метра. Остается еще два таких же сегмента – их обязуется поставить Южная Корея. Когда тороид смонтируют, он будет весить 5 тыс. тонн.

Как известно, ИТЭР решено строить во французском городе Кадараш, однако в связи с мировым кризисом судьба этого амбициозного международного проекта долгое время висела на волоске. Если первоначально на термоядерный реактор планировалось истратить 5 млрд. евро, то теперь речь пошла уже о 15. Впрочем, не факт, что в таком скачке стоимости ИТЭРа виноват только кризис – как правило, первоначальные сметы подобных проектов оказываются существенно заниженными, так как не все траты удается учесть, да и разработчикам не всегда улыбается идея с самого начала пугать инвесторов чересчур крупными суммами.

Летом, после долгих обсуждений, страны-участницы согласились на новые расценки, и теперь Евросоюз выплатит за ИТЭР 45% его цены (6,6 млрд. евро), остальные партнеры – Китай, Индия, Россия, Южная Корея и Япония – внесут по 9%. Таким образом, по вложенным средствам проект ИТЭР еще дороже Большого адронного коллайдера и становится самым амбициозным международным проектом мира.

История с термоядерными электростанциями все затягивается и затягивается. Наверное, это единственный в мире проект, который столь долгое время вызывал у физиков радужные, но неоправданные надежды на скорую реализацию. Сначала думали, что все пройдет так же быстро и удачно, как прошло с атомной станцией, – не получилось. Выполнить условия для зажигания самоподдерживающейся термоядерной реакции синтеза дейтерия и трития (для этого плазму надо было сжать до фантастических плотностей и разогреть до 100 млн. градусов) оказалось не так-то просто. Но все же задача казалась выполнимой, и все думали, что вот-вот.

Началась гонка концепций, число которых к какому-то моменту достигло более сотни. Но это была не слишком азартная гонка, потому что ее лидеру на каждом этапе давались дополнительные преференции в виде финансовых вливаний, и, соответственно, уменьшались вливания для остальных участников. Лидером этой гонки с самого начала и до самого конца был советский проект ТОКАМАК (ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками) – за простоту схемы и за ее более полную разработанность.

Ученые, занятые термоядом, иногда даже жалеют, что лидером не стал стелларатор, изобретенный в США. Если ТОКАМАК – это полый тор, внутри которого происходит реакция, то стелларатор – спиральная труба, свернутая в кольцо. Физику такой конструкции просчитать куда сложнее, поэтому она была чуть не с самого начала обречена. Как впоследствии показали расчеты, стелларатор в качестве сердца термоядерной электростанции мог бы работать в непрерывном режиме, а не импульсами, как ТОКАМАК.

И все казалось, что цель близка. В 1980 году президент США Джимми Картер подписал закон о магнитном термояде, так называемый Fusion Act, согласно которому на эксперименты по получению термоядерной реакции с помощью магнитного удержания плазмы выделялось 20 млрд. долл., которые следовало потратить в течение 10 лет. Таким образом, из гонки было исключено порядочное количество аутсайдеров, но и лидеры к финишу не пришли.

Физики, занимающиеся альтернативными концепциями, сильно тогда обиделись и в гневе бросили правительству (да и всему научному сообществу тоже) вполне обоснованное обвинение. Они заявили, что неправильно выбрана цель, что не к осуществлению термоядерной реакции надо было стремиться, а к созданию термоядерной электростанции, что, в частности, и этим объясняются задержки с реализацией термояда. Поскольку история не знает сослагательного наклонения, так и осталось невыясненным, правы они были или неправы насчет задержек.

Тем временем по миру одна за другой строились умопомрачительные установки, тратились миллиарды, однако цель приближалась все так же медленно. Потом возникла идея ИТЭРа, самой последней экспериментальной установки, которая ответит на все еще не отвеченные вопросы.

Поначалу все вроде пошло быстро, насколько это вообще может быть быстро, если речь идет о финансовом договоре между многими странами, и наконец в самые последние годы прошлого века на свет вылезла цифра – 7 лет. Иначе говоря, ИТЭР собирались построить за 7 лет, где датой отсчета назвали день, когда участники выберут место для строительства.

Кадараш выбрали в 2005 году. К 2016 году планируется собрать камеру. Сам ИТЭР рассчитывают построить не раньше 2020 года, потом несколько лет уйдет на его отладку. И только тогда ИТЭР по-настоящему заработает. И это будет не термоядерная станция и даже не ее прототип, а всего лишь исследовательская установка, по результатам работы которой наконец-то можно будет что-то начать решать.

http://www.ng.ru/printed/247480