Первый в мире термоядерный реактор построят в том числе и при помощи немецких технологий
Долгожданная сборка экспериментального реактора холодного синтеза ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) началась недавно на юге Франции, в 65 километрах от Марселя. Совместный исследовательский проект Евросоюза, Германии, США, России, Китая, Индии и Южной Кореи общей стоимостью в 25 миллиардов долларов преследует поистине амбициозные цели: обеспечить человечество неиссякаемым источником энергии.
«Искусственное солнце»
Символический старт началу строительных работ дал президент Третьей республики Эммануэль Макрон (Emmanuel Macron) в режиме видео-конференции. «Представьте себе новую форму энергии, для получения которой больше не придется сжигать вредные для окружающей среды энергоносители. Представьте себе, как изменится наша планета, полностью обеспеченная электричеством, источник которого имеется в неограниченном количестве. ITER на латыни означает путь, новый путь для объединенной Европы и всего человечества, новый путь, который изменит нас всех», — напутствовал присутствующих французский президент.
Наравне с Евросоюзом немецкие ученые играют ключевую роль в реализации научной программы. Так, например, исследователи из Института физики Общества Макса Планка (Max-Plank-Institut für Physic) провели ряд успешных экспериментов по оптимизации атмосферной микроволновой плазмы для преобразования плазменного газа и готовы применить свой уникальный опыт в международном коллективе. ФРГ также внесло важную лепту в финансирование проекта, выделив около миллиарда евро Европейскому сообществу по атомной энергии (EURATOM), переняв со своей стороны 45,6% всех затрат, необходимых для реализации этой программы.
В научном мире перспективный проект уже успели окрестить «искусственным солнцем» за схожесть физических и химических процессов, происходящих как в ядре реактора, так и в нашей планете. В ближайшие годы на территории научного центра во французском Кадараше международному коллективу ученых предстоит возвести вакуумную камеру высотой и диаметром в 30 метров, в которой в ближайшей перспективе планируется запустить процесс термоядерного синтеза и в дальнейшем получить первые киловатты экологически чистого электричества. ITER можно без преувеличения считать самой масштабной и сложной стройкой в истории человечества: сам реактор состоит из миллиона мелких деталей, а в проекте помимо Германии участвуют еще 34 страны, экономики которых формируют до 80% мирового ВВП, при этом на территории этих государств проживает более 50% всего населения Земли.
Идея — родом из СССР
Следует заметить, что идея данного проекта принадлежит СССР, а после его распада активно развивалась в Российской Федерации. Впервые о возможном создании термоядерного реактора заговорил советский физик Олег Лаврентьев, ставший одним из основателей программы по управляемому ядерному синтезу. Впервые о сотрудничестве ученых-атомщиков всех стран мира, в свою очередь, заговорил отец русской атомной бомбы академик Игорь Курчатов, раскрывший потенциал этого типа энергетики в конце 50-х годов прошлого века. Значительным прорывом на этом научном направлении считается советский проект тороидальной камеры с магнитными катушками «Токамак», в рамках которого ученым из СССР удалось достигнуть значительных результатов на этом научном направлении. Именно эта технология легла в основу проекта ITER.
Как показали дальнейшие теоретические расчеты, термоядерный синтез представляет собой безграничный источник энергии, топливом для которого служат изотопы водорода — наиболее часто встречающегося элемента на нашей планете. Всего несколько граммов этого активного вещества достаточно для обеспечения электричеством и теплом десятков домохозяйств, а несколько сотен граммов по своему энергопотенциалу сравнимы с десятками тысяч тонн угля. Кроме того, в отличии от ископаемого топлива термоядерный реактор не оставляет после себя токсичных и радиоактивных отходов, а сжигание водорода совершенно безопасно для окружающей среды. Следовательно, переход на этот новый вид энергетики минимизирует антропогенный фактор и остановит губительный процесс глобального потепления. Немаловажным фактором является и заявление ученых, что при аварии на станции не произойдет никакого взрыва, а внутренняя зона реактора просто потухнет, и ее придется зажигать заново.
В последнем, к сожалению, и кроется самая большая сложность эксперимента. Для получения хотя бы промежуточных результатов активную зону реактора следует нагреть минимум для 200-300 миллионов градусов по Цельсию, при этом ученым до конца не известно, выдержат ли используемые в проекте материалы столь высокий уровень температур. Как бы то ни было, международная команда исследователей разработала общий план эксперимента, из которого следует, что окончательное строительство экспериментального реактора завершится в пятилетний срок и первую плазму удастся получить уже в ноябре 2025.
Последующее десятилетие ученые планирует посвятить нагреванию ядра установки и генерации первых мегаватт электричества, после чего проект выведут на полную мощность. В случае успеха данного проекта технически развитые страны смогут начать строить пилотные термоядерные реакторы, постепенно отказываясь от старых и вредных источников энергии.
Виталий Сманцер, журнал „Neue Zeiten“ №09 (231) 2020
