Термоядерные реакции, по мнению многих экспертов, должны стать основой энергетической системы будущего. В теории. На практике же для осуществления термоядерного синтеза ученым надо решить несколько сложных задач. Одна из них – научиться удерживать плазму, которая состоит из ионов и электронной компоненты, в течение секунды. Именно тогда удастся создать среду, необходимую для осуществления термоядерного синтеза. Серьезный шаг в этом направлении сделала группа ученых Института ядерной физики СО РАН.
Результат был достигнут на установке, которая называется газодинамическая ловушка (ГДЛ). Эта установка, созданная в 1986 году, относится к классу открытых ловушек и служит для удержания плазмы в магнитном поле. Ее главное преимущество – относительная простота конструкции и отсутствие ряда ограничений, с которыми сталкиваются ядерщики, работающие на токомаках (установка для получения плазмы, альтернативная «открытым ловушкам»). Однако при этом плазма фактически упирается прямо в стенки установки, и поэтому считалось, что в таких системах невозможно получить высокие температуры. Однако новосибирским ученым удалось найти режим, при которых этот контакт очень слаб и проблема была решена.
- Нам удается поддерживать температуру 400 электрон-вольт (4,5 млн. градусов) на протяжении примерно десятка миллисекунд, но этого хватает, чтобы система могла быть использована как источник для управления гибридными реакторами, – отметил профессор Петр Багрянский.
Для достижения такой температуры ученые ИЯФ СО РАН использовали разработку Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород) – мощный источник микроволнового излучения.
– Полученный нами результат – это некий «пропуск» в область высокотемпературной плазмы, – заявил на пресс-конференции заместитель директора ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Александр Иванов. – И теперь мы можем говорить о сооружении нейтронного генератора, который по своим показателям сопоставим с токомаком в Кадараше. И это пока не под силу больше никому в мире.
Конечно, до превращения экспериментальной установки в промышленную технологию предстоит пройти долгий путь. Но благодаря успеху исследователей ИЯФ СО РАН Россия оказалась в числе мировых лидеров этого процесса. Есть у установки ГДЛ и еще одно перспективной применение.
- Такая система может работать, используя отработанное ядерное топливо, отходы традиционных реакторов, которые имеют очень долгий период полураспада (что делает проблематичным их захоронение), – рассказал кандидат физико-математических наук Андрей Аникеев. – Наша установка дожигает их до остатков, которые имеют короткое время жизни. И при этом еще и вырабатывает в пять раз больше электроэнергии, чем потребляет на процесс дожигания. То есть, процесс утилизации отходов становится вполне рентабельным.
Впереди эксперименты с использованием двух СВЧ-источников одновременно, которые должны принести не менее впечатляющие результаты. А пока новосибирские физики-ядерщики принимают заслуженные поздравления от коллег со всего мира.
– Конечно, уникальное оборудование, которым располагает наш институт, сыграло значительную роль, но главное наше достояние – это люди, – подчеркнул в беседе с журналистами Петр Багрянский. – Научный коллектив, который после нескольких лет напряженной работы смог решить эту сложнейшую задачу. И мы гордимся, что в нашей группе работает много талантливой молодежи. Потому что именно им предстоит «строить здание российской термоядерной энергетики», фундамент которого мы закладываем сегодня.
Конечно, для решения такой стратегической задачи как создание новой отрасли энергетики, усилий одних ученых, даже самых талантливых, будет недостаточно. Об этом говорил на пресс-конференции Александр Иванов:
– Сегодня перед нашей экономикой встает вопрос создания промышленных реакторов управляемого синтеза. Для его решения потребуется создание специальной инфраструктуры, миллиардные инвестиции. Это невозможно без участия специализированных государственных фондов – таких, как «Роснано», Сколково. Иначе мы рискуем, что наши позиции на мировом рынке в будущем серьезно пошатнутся.
Услышит ли опасения российских ученых власть, покажет время. А пока мы можем только присоединиться к поздравлениям и пожелать новосибирским ядерщикам новых, не менее замечательных достижений.
Георгий Батухтин
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии