ИТЭР в пути
В мае исполнилось пять лет с момента вступления России в проект ИТЭР по созданию международного термоядерного экспериментального реактора.
Пять лет назад вышло в свет распоряжение Правительства РФ о создании в России национального Агентства ИТЭР. Такие учреждения созданы в каждой из стран-участниц проекта, чтобы обеспечить выполнение принятых на себя обязательств в срок, в соответствии с требованиями Международной организации ИТЭР. В России функции этого агентства до 2011 года выполнял Научно-исследовательский центр «Курчатовский институт», а сегодня – Частное учреждение госкорпорации «Росатом» «Проектный центр ИТЭР».
Проект ИТЭР призван продемонстрировать научную и технологическую возможность использования термоядерной энергетики в промышленных масштабах. Успешная реализация проекта даст возможность получить неисчерпаемый источник экологически чистой энергии. Интересно, что в основе ИТЭР – тороидальная камера с магнитными катушками или (сокращенно) токамак, создание которой было предложено советскими учеными-термоядерщиками в далеком уже 1985 году.
Изначально название «ITER» образовано от английского International Thermonuclear Experimental Reactor (Международный термоядерный экспериментальный реактор). Но сегодня официально уже не считается аббревиатурой, а связывается с латинским словом iter, что в переводе означает «путь».
Сейчас проектирование реактора полностью закончено и определено место для строительства – исследовательский центр Кадараш (Cadarache), расположенный на юге Франции, в 60 км от Марселя. Сооружения ИТЭР займут в общей сложности 180 гектаров земли в коммуне Сен-Поль-ле-Дюранс, которая уже стала домом для французского ядерного научно-исследовательского центра СЕА (Commissariat à l'énergie atomique – Комиссариат атомной энергетики).
Наиболее важная часть ИТЭР – сам токамак и все служебные помещения – будут располагаться на площадке в 1 км длиной и 400 м шириной. В целом сооружения ITER будут представлять собой 60-метровый колосс весом 23 тыс. тонн. Близятся к завершению работы по созданию железобетонного фундамента под реактор и возведению стен в котловане.
Согласно проекту, внутри токамака должна происходить следующая реакция: два ядра – дейтерия (стабильный изотоп водорода с атомной массой 2) и трития (радиоактивный изотоп водорода с массовым числом 3) – сливаются, с образованием ядра гелия (альфа-частица) и высокоэнергетического нейтрона. Для запуска ИТЭР потребуется как минимум около 3 кг трития. Между тем, 1 кг трития стоит порядка $30 млн. Интересно, что Международный термоядерный экспериментальный реактор потребовал разработки специального вида стали – для стабильной долговременной работы в условиях интенсивного потока нейтронов и высоких температур.
Президент НИЦ «Курчатовский институт» академик РАН Евгений Велихов напомнил, что межправительственное соглашение о строительстве ИТЭР было подписано 5 лет назад в Елисейском дворце на заседании под председательством тогдашнего президента Франции Жака Ширака. Подписать это соглашение удалось, прежде всего, благодаря тому, что Владимир Путин и Ж.Ширак тогда договорились между собой и твердо поддерживали эту идею. А ведь ИТЭР мог быть возведен и в Японии – за это ратовали американцы. Однако в итоге было решено строить реактор в Европе.
Вначале были серьезные опасения, сможет ли «Росатом» достойно участвовать в этом проекте. Однако сегодня видна не только отправная, но и конечная точка российского участия в ИТЭР. По мнению Е.Велихова, основная задача для всех участников (всего 33 страны) – уложиться в обозначенные сроки и качество. Пуск реактора и получение на нем первой плазмы намечено на 2020 год. Начало эксплуатации установки на дейтериево-тритиевом топливе запланировано на 2027 год. Академик считает, что спустя пять лет после начала проекта видно, что ИТЭР «находится на рельсах и планомерно идет к своей цели». А это – не только возведение международного термоядерного экспериментального реактора, но и создание интернациональной технологической базы для термоядерного синтеза.
Обеспечить свои интересы в проекте Россия сможет только в том случае, если на всех этапах будут задействованы российские ученые, инженеры и другие специалисты, которые затем будут использовать свои знания и полученные результаты для решения национальных задач. «Надо помнить, что все наши партнеры – друзья, но вместе с тем – и очень жесткие конкуренты», – сказал руководитель Курчатовского института.
По мнению заместителя министра образования и науки Сергея Мазуренко, сегодня даже самые развитые страны не могут в одиночку реализовывать современные проекты, направленные на создание научно-исследовательской и технологической инфраструктуры, потому что не хватает ни финансов, ни интеллектуального, ни кадрового потенциала. Это megascience и megatechnology, для которых необходимо объединять усилия ученых многих стран.
У российской стороны накоплен большой опыт участия в подобных проектах, но, вместе с тем, чувствуется некоторая нехватка высококвалифицированных специалистов, связанная с языковым барьером и демографическим спадом 1990-х годов. Однако в российском Агентстве ИТЭР трудится команда из 66 сотрудников высокого класса, которым предстоит изготовить 18 уникальных систем для будущей установки: 9 диагностических систем, обмотки тороидального поля, патрубки, сверхпроводник, гиротроны. Это те изделия, в производстве которых СССР, а потом и Россия являются признанными мировыми лидерами. В этом процессе задействовано более 30 ведущих научно-технических учреждений, предприятий и комплексов.
Ежегодно только на поставку оборудования для ИТЭР Россия расходует около 6 млрд рублей. Кроме того, есть еще и денежный взнос в проект. Вообще же объединенная Европа как «страна-хозяйка» вносит 45% от стоимости сооружения установки, а остальные страны, включая Россию, – по 9%. Если один из участников проекта по каким-то причинам не справляется с возложенным на него объемом работ, «выпавшее знамя» подхватывают другие страны. Так уже было с Японией. После землетрясения ее руководство заявило, что не сможет выполнить свои обязательства по изготовлению оборудования для ИТЭР, но мировое сообщество сумело выйти из этой ситуации, распределив обязательства страны Восходящего солнца между другими странами-участницами проекта.
Что касается вопросов безопасности, то термоядерный реактор намного безопасней ядерного реактора в радиационном отношении. Прежде всего, количество находящихся в нем радиоактивных веществ сравнительно невелико. Энергия, которая может выделиться в результате аварии, также мала и не может привести к разрушению реактора. При этом в конструкции реактора есть несколько естественных барьеров, препятствующих распространению радиоактивных веществ. Например, вакуумная камера и оболочка криостата должны быть герметичными, иначе реактор просто не сможет работать. Специалисты утверждают: даже в случае аварии радиоактивные выбросы не будут представлять опасности для населения и не потребуют эвакуации. Хочется в это верить.
31 мая 2012
