Управляемый термоядерный синтез – одна из тех тем, вокруг которой с завидной регулярностью возникают какие-то сенсационные заявления насчет эпохальных технических прорывов. Правда, оценить эти «прорывы» в состоянии лишь относительно небольшая группа ученых, в то время как широкая общественность мало вникает в суть таких вещей. По крайней мере, серьезных практических результатов здесь еще нет. Зато ученые все еще полны надежд на решение этой сложной задачи. И как нас постоянно уверяют, задача решается, пусть и не так быстро, как на то рассчитывали полвека назад.
Прошедший в Новосибирске 27 – 30 августа XII Международный технологический форум «Технопром-2025» также уделил внимание теме управляемого термоядерного синтеза. Напомним, что в нашей стране всё еще достаточно активно ведутся поиски в данном направлении, и по некоторым позициям мы вполне можем претендовать на лидерство.
Как отметил руководитель проектного офиса по управлению УТС частного учреждения «Наука и инновации» Андрей Аникеев, в свое время наши ученые сделали ключевые предложения по решению данной задачи. Речь, в частности, шла о способах удержания плазмы в магнитном поле. С этой целю в Курчатовском институте был создан токамак – специальная установка для удержания плазмы. Параллельно и независимо схожая установка была предложена первым директором Института ядерной физики СО РАН Гершем Будкером в Новосибирске.
Интересно, что тем же путем шли и американские ученые, даже не подозревая о работе своих советских коллег. О конгениальных разработках ученые узнали лишь спустя пять лет после своих изобретений, случайно встретившись на одной из международных научных конференций. Как раз с тех пор и у нас в СССР, и в США это направление стало очень активно развиваться. «Благодаря успехам специалистов Курчатовского института, которым удалось получить необходимую температуру в сто с половиной миллиона градусов, во всем мире стали заниматься токамаками, забыв на время про другие магнитные системы», - напомнил Андрей Аникеев. По его словам, за весь период развития токамаков, начиная с 1958 года, в разных странах было построено более пятисот магнитных ловушек такого типа.
В настоящее время почти все страны, где ведутся исследованию по управляемому термоядерному синтезу, строят большой совместный токамак ИТЭР на юге Франции. Наша страна, несмотря на развал СССР, лихолетья 1990-х годов и текущее санкционное давление, является наиболее активным участником данного проекта. «Без нее этот проект будет просто невозможен», - заметил Андрей Аникеев.
По правилам международного соглашения относительно проекта ИТЭР, все страны-участники обладают бесплатными лицензиями на все технологии, полученные при создании и эксплуатации большого токамака для применения их в национальных термоядерных программах. Именно в национальных. То есть нельзя будет потом зарабатывать деньги через продажу этих технологий другим странам, не связанным с проектом. Именно поэтому, считает Андрей Аникеев, многие страны (за исключением, пожалуй, Индии), сейчас активно развивают термоядерные программы.
Самое показательное, что в указанном направлении сегодня очень хорошо продвинулся Китай.
По признанию Андрея Аникеева, на сегодняшний день китайцы стали бесспорными лидерами в этой гонке. «Нам, как родоначальникам термоядерных исследований, просто грех от них отставать», - признался ученый.
Именно по этой причине в 2016 году в нашей стране была сформирована долгосрочная государственная программа по термоядерным исследованиям. Она была представлена Главе государства и утверждена им. И примерно с 2021 года у нас реализуется соответствующий федеральный проект. Вначале речь шла об исследованиях в области плазменных термоядерных технологий. Затем этот проект был преобразован в Федеральный проект по термоядерной энергетике в рамках Национального проекта технологического лидерства, действующего до 2030 года. Теперь его продлили до 2035 года, и по всей видимости, данная программа будет у нас реализовываться именно через этот Федеральный проект.
В указанном Федеральном проекте выделены три ключевых участника: 1) компания Росатом - в качестве руководителя проекта; 2) Курчатовский институт – как головная научная организация; 3) Министерство науки и высшего образования – с его институтами РАН и подведомственными вузами. Главным направлением в данном случае является развитие экспериментальной базы для термоядерных исследований. Цель – создание действующего термоядерного реактора.
В настоящее время, отметил Андрей Аникеев, флагманом наших термоядерных испытаний является токамак Т–15МД, который был модернизирован в рамках указанного проекта. И буквально через несколько лет после его физического пуска он продемонстрировал прекрасные параметры – нужный для термоядерной реакции уровень температуры и двухсекундное удержание плазмы. Это является бесспорным рекордом для всех российских токамаков. Теперь ученые выходят на вторую очередь модернизации относительно нагрева. А далее будет и третья очередь, - уточнил Андрей Аникеев. Ученые полны надежд на то, что к 2030 году токамак выдаст новые и новые рекорды.
Показательно, что в проекте ИТЭР более двадцати технологических систем разработаны именно в России. В настоящее время перед нашими учеными стоит задача объединить все наработанные технологии в данной области и создать токамак следующего поколения. Такая работа уже ведется в Троицком институте инновационных и термоядерных исследований. По словам Андрея Аникеева, именно на этом объекте удастся опробовать те технологии, которые будут положены в основу будущего термоядерного реактора промышленного образца. Сейчас поставлена задача к 2035 году осуществить первый физический пуск.
Интересно, что эта работа осуществляется в логике перехода на природоподобные технологии. Сегодня они на слуху у многих, и пусть это не покажется странным, но управляемый термоядерный синтез теперь включают туда же. Как объяснил Андрей Аникеев, в термоядерном реакторе осуществляются те же самые процессы, что происходят естественным образом на Солнце и на других звездах Вселенной. Ученых же, со своей стороны, воодушевляет не столько сама идея, сколько результат ее практического воплощения. Он позволит, уверены они, обеспечить человечество фактически «бесконечной» энергией. «В стакане обычной воды – хоть морской, хоть из-под крана, - энергии содержится столько же, сколько ее содержится в ста бочках бензина. Это фактически неисчерпаемый источник энергии. Нам надо ее оттуда извлечь.», - подытожил Андрей Аникеев.
В общем, пока что картина с управляемым «термоядом» выглядит для нашей страны вполне оптимистически. Впрочем, точно так же оптимистически она выглядела и в конце 1950-х годов, когда ученые намечали запуск первых термоядерных реакторов на 1980-е годы. Как видим, теперь график отодвинули на 2035 год. Будет ли очередной перенос сроков, сказать не беремся. В то же время, забросить эту тему также не представляется возможным, учитывая, что ее полным ходом развивают за рубежом. Отстать в этой гонке мы не имеем морального права. Поэтому, если данная тема когда-нибудь и «заглохнет», то это произойдет разом во многих странах одновременно.
Но пока что такой перспективы не наблюдается. Поэтому остается надеяться, что обещанная термоядерная энергетика все же состоится. Пусть и не через десять лет, но при нашей жизни.
Николай Нестеров
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии