Запускаем термоядерный реактор

Хочу Вас поздравить, дорогие друзья! Согласно последним новостям, которые, Вы скорее всего слышали, в конце декабря этого богатого на события года на территории Курчатовского института будет запущен термоядерный реактор Т-15МД. Это совсем не тот реактор, созданный советскими учеными по проекту Токамак. Т15-МД – установка гибридного типа, собранная на фундаменте своих предшественников – Т-10 и Т-15.

Что это значит? Это значит, что новый реактор использует энергию и от ядерного деления, и от термоядерного синтеза. Он является источником нейтронов для начала ядерной цепной реакции в ториевой оболочке. К слову сказать, использование тория обусловлено его невысокой ценой и бОльшей распространенностью нежели подходящего для подобных целей урана.

Но как это точно работает? Именно плазма рождает нейтроны. Пару дейтерий-тритий разогревают до относительно небольших температур – порядка 30 – 50 млн градусов. Как оказалось, в данном случае соблюдение критерия Лоусона (по которому энергия, вводимая в систему не должна превышать выделяемую энергию) необязательно – выделение необходимых нейтронов, которые выделяются при инжекции атомов дейтерия в плазму, достигается и при таких низких для плазмы температурах, а сама энергия реактора выделяется в его ядерной половине. В свою очередь нейтроны стимулируют распад ядерного топлива – тория, который и дешевле урана, и распространение его на планете куда выше. Вуаля – получаем управляемую и термоядерную реакцию, и относительно управляемую ядерную, которой не требуется поддерживать саму себя – все стимулируется с помощью нейтронов. Само собой, происходит колоссальный выброс энергии. Поэтому в системе охлаждения сейчас будут пробовать использовать жидкий литий.

Благодаря подобным решениям удалось сделать экспериментальный токамак (тороидальную установку для магнитного удержания плазмы) с довольно простым конструктивом и ядерной, и термоядерной частей – наибольший диаметр тора – 4,9 метров.

И это, как мне кажется, потрясающе! Сейчас объясню почему. Во-первых, в нашей стране хоть здесь уделяется внимание и выделяется финансирование на научные изыскания, которые просто обязаны приблизить светлое будущее. Во-вторых, это не первый наш термоядерный реактор (первый был построен в далеком 1954 году), а реактор Т-15 уже запускался в 1988 году для отработки сверхпроводящих магнитов из сплава ниобий-олово. Именно эти магниты будут использоваться на термоядерном реакторе проекта ITER. А это означает вклад российской научной мысли в глобальный международный проект, сравнимый, как мне кажется, с участием в строительстве и поддержке Большого Адронного Коллайдера. Значит еще не все потеряно в нашей науке. И это несказанно радует.

Проект ITER с 2010 года создает во Франции экспериментальный термоядерный реактор, в этом году начата сборка реактора из компонентов. Вы спросите, вот есть Т15-МД, тоже экспериментальный, тоже термоядерный, пусть и гибридный, так зачем нам участвовать в международном проекте, если и мы в состоянии создать нечто свое? Ответ на поверхности:

1.финансирование, которое то пропадало, то появлялось при модернизации Т-15;

2.характер проекта и его масштаб.

Российский токамак лишь один из многих. Все страны участницы ITER должны иметь базу для разработки своих термоядерных реакторов (неожиданно в странах участницах я обнаружил Казахстан). На всех национальных термоядерных реакторах отрабатывают отдельные решения и системы, которые войдут в состав общего токамака во Франции. На Т15-МД как раз отрабатывается система охлаждения с использованием лития. Если данная система покажет себя эффективной, то ее масштабируют на большой реактор ITER. Подобные небольшие установки (а наш токамак по сравнению с ITER настоящий малыш) позволяют изначально сооружать более надежную и с большой долей вероятности по-настоящему работоспособную конструкцию. Поэтому я и считаю, что наши ученые большие молодцы, вкладывающие частичку России в такой глобальный проект, обещающий перевернуть энергетический рынок. Ведь при введении подобных установок в строй, энергия, вырабатываемая ими, будет по прикидкам (которые я лично не видел) стоить в 50 раз дешевле энергии АЭС. К тому же, термоядерные реакторы имеют и другие достойные преимущества перед АЭС, а именно: безопасность при различных авариях, отсутствие высокоактивных отходов (но все же наводимую радиоактивность на конструкциях термоядерных реакторов не стоит сбрасывать со счетов, как по мне), простоту конструкции и ее вывода из эксплуатации, практически неисчерпаемые топливные ресурсы.

Как Вы можете заметить, если подобный проект будет реализован, то мы получим действительно технологию будущего. Приятно осознавать, что наш Т15-МД двигает прогресс вперед.

И кто знает, быть может мы сможем применить ее для полетов в космос…

ITER планируют закончить в 2025 году. Успехов!

Поделитесь своими мыслями, стоит ли вообще разрабатывать термоядерные реакторы или надо обратить внимание на другие области науки? Как Вам кажется, способна ли данная технология прижиться в нашем мире? И реализуют ли в конце концов ITER?