Сибирские ученые создают прототип термоядерного реактора
12.12.2014
Плазму загнали в трубу
Около 650 миллионов рублей получат ученые Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН на реализацию своего уникального проекта. Выиграв грант по конкурсу Российского научного фонда, новосибирские физики должны создать принципиально новый тип термоядерного реактора - с открытой ловушкой.
Как известно, сегодня главные надежды на получение неиссякаемого источника энергии - термоядерной электростанции, ученые связывают с токамаками, системами замкнутого тороидального типа. Однако критики постоянно говорят о сложности этих устройств, а главное - об их гигантской стоимости. Например, международный проект экспериментального термоядерного реактора на основе токамака смогла потянуть сборная команда чуть ли не всего мира. На него сбросились Евросоюз, Индия, Китай, Корея, Россия, США и Япония. Если сначала стоимость проекта ITER оценивалась в 5 миллиардов евро, то сейчас она выросла вдвое, а некоторые эксперты оценивают ее уже в 15 миллиардов евро.
Создание в Институте ядерной физики СО РАН установки для получения термояда с открытой ловушкой обошлось бы сегодня в "мизерную" сумму - 300 миллионов долларов. Но долгие годы считалось, что такие установки построить в принципе нельзя. Конструкция такова, что совершенно невозможно отделить от стенки трубы плазму с температурой в миллионы градусов. Такого нагрева никакой материал не выдержит. Поэтому около 20 лет назад на открытых ловушках был поставлен крест. Но российским физикам удалось найти оригинальные решения, и такие установки вышли из тени. А недавно впервые в мире им удалось удержать высокотемпературную плазму в ловушке открытого типа. Впереди следующий шаг: создание прототипа термоядерной станции на новом принципе. Это будет полномасштабная модель - реактор займет зал в 60 метров длиной.
- Открытая ловушка имеет немало преимуществ, по сравнению с замкнутой (токамаком): простота конструкции, снятие ряда технических ограничений, достижение на порядок более высокого давления плазмы, - пояснил замдиректора ИЯФ Александр Бурдаков. Новосибирская установка объединит в себе все лучшее, что уже было достигнуто на предыдущих ловушках открытого типа. На первом этапе температура плазмы составит 10 миллионов градусов, затем ее поднимут до 30 миллионов градусов, удерживая плазму доли секунды. По словам замдиректора института Александра Иванова, этого вполне достаточно, чтобы запустить термоядерную реакцию слияния ядер изотопов водорода.
Если все пойдет удачно, физики надеются построить гибридную ядерно-термоядерную электростанцию. Дело в том, что при реакции слияния ядер дейтерия и трития выделяются не только энергии, но и быстрые нейтроны. Они обладают уникальным свойством - расщеплять ядро природного урана-238. Его запасы на Земле огромны в отличие от урана-235, используемого сегодня на АЭС. И тогда атомная энергетика получит океан энергии. Но этого мало. Подобные реакторы способны перерабатывать радиоактивные отходы АЭС, то есть решить одну из главных и больных на сегодня проблем атомной энергетики.
РГ (Федеральный выпуск) N6554 от 11 декабря 2014 г.