Россия поставляет во Францию оборудование для своего флагманского технологического проекта – Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). В нынешней международной обстановке это событие имеет особое значение.
Реактор, построенный во Франции, будет использоваться международным научным сообществом для разработки технологии термоядерного синтеза и обеспечения ее коммерческой жизнеспособности.
Россия является одним из основателей проекта, который начался в 1970-х годах и был поддержан в 1985 году Генеральным секретарем СССР Михаилом Горбачевым, президентом США Рональдом Рейганом и президентом Франции Франсуа Миттераном.
После многолетней разработки в 2013 году началось строительство комплекса, а сам реактор был введен в эксплуатацию в 2020 году.
В настоящее время Россия вносит 9% стоимости строительства. ЕС (наряду с Великобританией и Швейцарией), США, Китай, Индия, Япония и Южная Корея являются участниками Соглашения ИТЭР. В нее также входят Казахстан, Австралия, Канада и Таиланд.
«Технический пакет».
Атомные электростанции производят энергию за счет цепной реакции ядерного деления. Однако функциональность этого процесса очень ограничена, а сам процесс небезопасен. Другой возможностью является ядерный синтез, аналогичный ядерному синтезу в звездах. Если его удастся воспроизвести на земле, человечество получит неограниченный энергетический потенциал и сможет избежать повторения чернобыльской катастрофы.
Ядерный синтез происходит внутри Солнца из-за огромного давления атомов водорода. Гравитационное притяжение «звезды» невозможно воспроизвести на Земле. Поэтому для достижения такого эффекта вещество необходимо нагреть до сотен миллионов градусов. Чтобы преодолеть это ограничение, советские ученые изобрели токамак — «тороидальную камеру с магнитными полюсами»: вакуумную «бакелитовую» (внутри трубки) плазму, контакт со стенками которой предотвращается магнитным полем.
В ИТЭР этот эффект достигается с помощью шести поляризованных полей и одного тороидального поля D-типа. Катушка с более низким поляризующим полем производится в Китае, еще четыре катушки производятся в Европе. Топовый (ПФ-1) построен в России и должен прибыть в Марсель из Санкт-Петербурга 1 ноября.
"Чтобы катушка стала возможной, нам пришлось разработать некоторые технологии. Например, до проекта ИТЭР в России не было сверхпроводниковой промышленности", - говорит Анатолий, директор центрального центра ИТЭР в Росатоме.
Работа над ПФ-1 началась в 2008 году. Во-первых, в кооперации с отечественными компаниями было начато производство сверхпроводников — материалов с малой устойчивостью к резким перепадам температур. Создан машиностроительный завод «Чепет» в Глазове (Удмуртия) для производства этого материала из трииттена ниобия (Nb3Sn) и титана ниобия (Nb-Ti).
В PF-1 используется последний. Ниобий-титан обладает сверхпроводимостью при температуре около 4 градусов Кельвина (-269,15 градусов Цельсия).
Катушки были изготовлены непосредственно совместным коллективом Института электрофизических приборов им. А. Евреинова (НИИЭФА) и Средневских верфей (СНСЗ).
Команда разработала и внедрила технологию изготовления катушек на печенье и изоляции каждой катушки. Восемь галер образуют сам ПФ-1. Конструкция имеет диаметр 9 метров и весит 200 тонн. Наконец, эта машина погружается в композицию, обеспечивая изоляцию всего объекта.
"Самым большим достижением было то, что мы смогли добиться полной изоляции на первом испытании. У наших коллег в Китае было более 50 изоляторов. Его нужно было собрать, что заняло год и потребовало больших финансовых вложений. Мы смогли произвести все качественно и полностью соответствует требованиям Международной организации ИТЭР.
Российские ученые планируют использовать технологию, разработанную для ИТЭР, на местах. Например, сверхпроводящие катушки можно использовать для создания самодельного токамака, других исследовательских проектов и даже создания собственного томографа.
Эксперты говорят, что если Россия потерпит неудачу, если другие страны добьются успеха, то запуск термоядерных реакторов будет отложен как минимум на три-четыре года.