Термоядерный поход

Что такое ITER? Вот iter — это по-латыни «путь, поход, движение», а ITER — всего лишь аббревиатура от International Thermonuclear Experimental Reactor (Международный экспериментальный термоядерный реактор). Задача же сего весьма хитрого реактора — продемонстрировать принципиальную осуществимость установки, получающей энергию путем управляемого термоядерного синтеза.

Ведь в природной среде, окружающей бурливую действительность потребительской цивилизации, мало не только нефти. Мало уже и урана, толстеющим потоком идущего в жаркие топки атомных электростанций. Потребление энергии растет, потому как надо не только витрины магазинов модной одежды освещать и питать кластеры серверов поисковой машины Google, нужно и плавить металлы, открывать тяжелые ворота шлюзов, пропуская сухогрузы по панамским каналам, освещать ворота на футбольном поле, крутить барабан стиральной машины, двигать шагающий экскаватор высотой с двадцатиэтажный дом, нагревать невкусную сосиску микроволновым потоком в СВЧ-печи. Энергия нужна, обязательно электрическая. И просто-таки необходимо придумать, откуда ее брать, с минимальными потерями и максимальной отдачей.

«Термоядерным синтезом» называют редкий для Земли, но вообще, видимо, во Вселенной распространенный процесс слияния одних атомных ядер с образованием других. По исключительно физическим соображениям более всего пристало объединяться легким ядрам — ядрам водорода. Именно такой, «водородный», вид термоядерного синтеза питает звезды. Легко догадаться, что выход энергии при термоядерном синтезе достаточно велик (ну стали бы иначе о нем вообще говорить?), но не это главное. Главное, что водорода, топлива для будущего термоядерного реактора, вокруг — более чем вдоволь.

От потребления никто отказываться не желает. Серьезных же альтернативных источников энергии (то есть, кроме традиционных типов электростанций, которым — на покой), действительно способных обеспечивать «достаточно электротока», не уничтожая при этом все вокруг, никто не придумал. Да их и не может быть. Поступающей от Солнца на эту голубую планету энергии принципиально мало, по сравнению с аппетитом потребителей. Города и поля можно не только застроить ветряками, но замостить и облицевать солнечными элементами, — все равно не хватит энергии. И вот выход один — термоядерный синтез. Поэтому желают строить ITER.

Ядра, между тем, просто так не сливаются. На то синтез и термоядерный, что происходит он только при очень высокой температуре (в миллионы градусов) и только внутри плазмы. Столь разогретое вещество не получишь ни на сковороде, ни в мартеновской печи. Раскаленную плазму не отпустишь и на лужок погулять: ни один материал не выдержит контакта — испарится. Посему эта самая знойная плазма будет заключена внутри специальной тороидальной (ну, в виде бублика) установки, именуемой звучно — «токамак» (его — и слово, и устройство — придумали в Советском Союзе). Внутри токамака — вакуум, а вещество плазмы удерживается вдали от стенок специальным магнитным полем. (Это такое свойство плазмы: не может она частицы свои перпендикулярно силовым линиям магнитного поля продвигать.) В этом вакуумном токамаке и пойдет термоядерный синтез, выделяя энергию в виде потока нейтронов. Важно то, что синтез пойдет в управляемом режиме, по крайней мере, так планируется.

Токамак со сверхпроводящими магнитами — ядро конструкции ITER. Вокруг него будет еще много всего хитрого, всяких защитных экранов, охлаждающих систем. Главное, что конструкция впервые позволит получить положительный выход энергии. Ведь все предыдущие попытки поставить термоядерный синтез под контроль обещали только потери: на удержание плазмы, доставку рабочего вещества в активную зону и прочие накладные расходы энергии требовалось больше, чем можно было бы получить в результате собственно синтеза. ITER же обещает доход, энергетический.

Важно заметить, что ITER — чисто экспериментальный образец, и его задачей является не обеспечение энергетических нужд, а выявление тех трудностей, с которыми придется столкнуться при создании сего совершенно нового для энергетики типа реакторов. ITER расскажет, что и как надо проектировать в будущих «коммерческих образцах».

Расскажет, если его построят.

Потому что всем хорош перспективный термоядерный реактор: чист, компактен, можно строить практически где угодно, топлива для него в избытке. Однако страны, входящие в этот существующий с 1998 года «консорциум», никак не могут договориться меж собой, кто чем займется. США то покидают проект, то возвращаются обратно. Канада, ссылаясь на недостаток средств, проект бросила. А прочие участники не находят меж собой понимания по фундаментальному вопросу: «Где же строить все это великолепие?» Одни рекомендуют Францию, другие — Японию.

Вообще, весь процесс очень неплохо проиллюстрирован на фотографии, размещенной на официальном сайте проекта: там, на имитирующем рабочие будни постановочном снимке, всяк ненавязчиво, но настойчиво показывает в свою сторону.

Текущие планы предусматривают постройку реактора к 2015 году, но скорее всего проект расколется окончательно, и пара сторон пойдет каждая своим путем, если удастся обеспечить поддержку на государственном уровне. Потому как строить надо, и чем быстрее, тем лучше.

Ссылки по теме:

• Сайт проекта ITER