Рассказывать про всемирную атомную неделю и 80-летие российской атомной промышленности, но не рассказать про токамак было бы кощунством.
Это одно из тех немногих русских слов, которое перешло в другие языки, как есть, без перевода. А потому молчать точно нельзя.
Начну с самого слова токамак. Оно родилось как акроним — аббревиатура, составленная из первых букв описания установки. «ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками» — это и есть токамак. Если ничего не поняли, это нормально, иначе б вы и статью не открыли. Сейчас объясню на пальцах. Но для этого надо перенестись лет так на 80 назад, в разгар космической гонки и гонки за новыми источниками энергии.
Тогда в поисках всё больших мощностей и количеств энергии физики предлагают не делить тяжёлые атомные ядра, а, наоборот, объединять лёгкие. Эта реакция, которую называют термоядерным синтезом, выделяет массу энергии. Именно этот процесс слияния атомов водорода — самого распространенного элемента во Вселенной — происходит на Солнце. Но чтобы применить термоядерный синтез в энергетике, нужно было разработать какой-то аппарат для управления этим процессом.
Теоретическая основа этого устройства была заложена в 1950 году выдающимися советскими физиками, академиками Игорем Таммом и Андреем Сахаровым. Именно они предложили идею удержания раскаленной плазмы, которая образуется в результате объединения атомов водорода, не материальными стенками, потому что против миллионов градусов Цельсия любая сталь, как масло, а с помощью мощного магнитного поля в тороидальной, то есть имеющей форму бублика, камере.
Однако от теории к практике идею воплотил коллектив ученых под руководством Льва Арцимовича. В Курчатовском институте была запущена первая экспериментальная установка такого типа, получившая название Т-1. Её запуск в 1958 году принято считать рождением первой в мире рабочей модели токамака. Задачей этих ранних установок была не термоядерная реакция, а доказательство самой возможности стабильно удерживать плазму.
Долгое время токамак был лишь одной из нескольких перспективных схем, конкурируя, в частности, со стелларатором. Однако всё изменилось в 1968 году, когда на усовершенствованной модели Т-3 команде Арцимовича удалось достичь рекордных для того времени параметров плазмы — температуры в 11 с лишним миллионов градусов (в 2 раза горячее поверхности Солнца) и времени удержания, достаточного для изучения её свойств.
Как обычно, мир отреагировал скептически, пока группа британских ученых не примчалась в Москву со своей аппаратурой. Их независимые замеры подтвердили: русские не врут. В научном сообществе началась настоящая буря. Лаборатории по всему миру, от Принстона до Токио, в спешке стали сворачивать собственные проекты и бросать все ресурсы на советскую схему. Скромный токамак в одночасье стал мировой научной сенсацией.
С тех пор он прошел путь от полукустарной установки до огромного сооружения — международного проекта ИТЭР. Его название — это двойная игра слов. Во-первых, ITER — это английская аббревиатура от International Thermonuclear Experimental Reactor (Международный экспериментальный термоядерный реактор). А во-вторых, с латыни «iter» переводится как «путь», символично.
Почему же его строят во Франции, а не в Москве, идея-то наша? Одной стране такой проект вывезти крайне тяжело, нужно было кооперироваться (именно Россия, кстати, настаивала на участии в проекте 35-ти стран). И после масштабных международных переговоров и долгих обсуждений кандидатур (среди которых были также Испания и Япония) именно площадка в Кадараше на юге Франции была выбрана в 2005 году как оптимальный компромисс. Это место предлагало готовую инфраструктуру, стабильную сейсмическую обстановку и мощную поддержку со стороны французского правительства и Европейского союза, который выступает ведущим партнером проекта.
Сегодня ИТЭР — это уже не просто эксперимент, а попытка всего человечества зажечь свою звезду (в прямом смысле слова) и обуздать её, и в случае успеха обеспечить человечество абсолютно чистой неиссякаемой энергией. И предлагаю всем помнить о том, что всё это началось с простой и гениальной аббревиатуры, рождённой в умах советских ученых. Есть, чем гордиться. А ниже оставляю ещё несколько интересных статей: