На излете 2023 года ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) окончили эскизный проект газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ), на базе которой планируют создать термоядерный реактор. Проект имеет все шансы по соотношению цены и эффективности превзойти ИТЭР. Конкуренты в лице США и Японии остались далеко позади.
Зачем нужна ГДМЛ
Магнитные ловушки для удержания плазмы бывают замкнутыми и открытыми. К первому типу относится токамак, на основе которого создается ИТЭР, ко второму — новая отечественная ГДМЛ. Оба варианта ловушек известны с 1950-х, но широкое распространение получили замкнутые. Большинство устройств для термоядерного синтеза — это токамаки.
Казалось бы, всё работает, зачем переизобретать велосипед? Но дело в том, что ученые полагают, что внедрение газодинамической ловушки позволит существенно снизить затраты. Альтернативная российская установка должна появиться в 2025-2030 гг., а ее стоимость оценивается примерно в 10 млрд рублей. Международный проект ИТЭР, для сравнения, обойдется где-то в 30 млрд долларов — разница практически в 300(!) раз.
Завершить строительство ИТЭР должны в 2025 году, однако сроки уже не раз сдвигались, и непонятно, успеют ли вовремя теперь.
Вне конкуренции
Создание отечественной установки реализуется в рамках федерального проекта «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий». ИЯФ СО РАН активно участвует во всем, что касается этого направления.
«ИЯФ СО РАН является участником международного проекта экспериментального термоядерного реактора ИТЭР, в основе которого лежит замкнутая магнитная ловушка токамак. Но при этом институт остается лидером в развитии открытых магнитных систем — ведутся эксперименты на четырех открытых ловушках», — рассказал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Антон Судников порталу «Атомная энергия 2.0».
У ГДМЛ, между тем, нет достойных конкурентов. Нечто похожее пытаются делать в США и Японии, но их технологическое развитие застряло где-то в 90-х. Американская компания TAE Technologies, ранее — Tri Alpha Energy, в 2021 году после нескольких лет исследований и экспериментов объявила, что реактор C-2W, наконец, может производить плазму при температуре более 50 млн градусов.
В то же время в ИЯФ СО РАН утверждают, что для горения плазмы и проведения термоядерного синтеза нужно довести температуру до 100 млн. ГДМЛ рассчитана на 150.
«Мы ожидаем, что температура самой плазмы, частиц, которые участвуют в реакции синтеза, будет 15 килоэлектронвольт или чуть больше, это 150 млн градусов», — говорит заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН Петр Багрянский (ТАСС Наука).
Японская установка GAMMA-10 привлекала внимание ученых в 2010-х, однако в последние годы о ней нет упоминаний ни в СМИ, ни в научных изданиях.
❗В связи с участившимися случаями ограничения наших каналов и непрозрачностью контентной политики Дзена мы занялись поиском альтернативных площадок для переноса публикаций. Вероятнее всего, такой площадкой станет приложение SFERA. Мы уже перенесли туда канал про Космос. А скоро в SFERA появится возможность добавлять длинные посты. В дальнейшем будет создан и сервис для статей.
Скачать мобильное приложение SFERA:
Больше средств в науку
Технологическое развитие открытых магнитных ловушек зашло в тупик, поскольку весь мир сосредоточился на токамаках, и лишь Россия смогла найти выход и создать установку для революционного термоядерного реактора. Преимущества ГДМЛ и ее отличия от ИТЭР мы разбирали в первой части.
Таких результатов удалось достичь благодаря многолетним исследованиям, которые ведутся поколениями ученых. Работа продолжалась даже в 90-е благодаря самоотверженности исследователей. А теперь в фундаментальную и прикладную науку в России вкладываются огромные средства, которых и близко не было в 90-х и в начале 2000 годов.
В 2024-м российская наука отмечает свое 300-летие:
«Сейчас, как и триста лет назад, Россия проходит важную трансформацию, которая невозможна без поддержки отечественной науки. Развитие собственных научных компетенций и современных технологий в системообразующих отраслях напрямую связано с независимостью государства. Понимая всю серьезность стоящих задач, в 2022 году Указом Президента в России было объявлено Десятилетие науки и технологий», — отметил советник Президента Российской Федерации Антон Кобяков (сайт «Росконгресса»).
В 2023 году на науку в РФ было выделено 1,2 трлн рублей, и вполне вероятно, что в дальнейшем эта цифра будет только расти. Главное, что виден результат. Российская наука вновь оказалась единственной, способной создать нечто настолько выдающееся, как ГДМЛ.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Экстренные новости будут в закреплённых сообщениях.
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA