ИТЭР: когда откроется окно в мир термоядерной энергетики

Структуры Росатома досрочно выполняют свои обязательства в международном проекте строительства экспериментального термоядерного реактора ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor). Российские разработчики уже поставили партнерам верхние патрубки для вакуумной камеры реактора, завершив один из главных этапов, влияющих на скорость сооружения всей установки. Темпы работ позволяют рассчитывать, что в 2026 году на площадке ИТЭР во Франции будет достигнут ключевой промежуточный результат – получение первой плазмы. Шаг за шагом становится ближе конечная цель проекта – использование управляемого термоядерного синтеза для промышленной выработки чистой энергии, что сыграет колоссальную роль в экономическом развитии всей планеты и решении климатических проблем.

Проект ИТЭР исключителен по своей важности: термоядерная энергетика может дать ответ на вопрос, как обеспечить доступ к электроэнергии в глобальном масштабе без использования ископаемого сырья. Она экологически безопасна и обеспечена запасами воды, своего главного топлива. «ИТЭР открывает окно в мир новой энергии, применяя все доступные нам знания физики», – отметил генеральный директор ИТЭР Бернар Биго.

Международный экспериментальный реактор основан на технологии токамак (тороидальная камера с магнитными катушками), разработанной советскими учеными еще в 1950-х годах. Сердце токамака – вакуумная камера-«бублик», в которой для запуска реакции происходит нагрев удерживаемой магнитами плазмы до температуры в миллионы градусов (на ИТЭР – до 150-300 млн). Небольших токамаков в мире десятки, но только ИТЭР благодаря своим огромным масштабам сможет показать, как использовать управляемый термоядерный синтез в энергетических целях. Задача проекта – получить в 10 раз больше энергии, чем затрачивается для обеспечения работы установки, рассказал Бернар Биго.

В силу исключительной дороговизны и сложности ИТЭР строят всем технологически развитым миром. В кооперации, помимо России, участвуют страны Евросоюза, США, Китай, Индия, Южная Корея, Япония. Отечественный вклад составляет 9% от общей стоимости проекта. За Россией «закреплены» 25 систем ИТЭР. «Работы выполняются с опережением графика, несмотря на коронавирус, – рассказал Анатолий Красильников, директор «Проектного центра ИТЭР», входящего в Госкорпорацию «Росатом». – Многие работы проходят в международной кооперации, необходимы транспортные операции между странами – пандемия на это влияет. То, что нам удается выдерживать сроки – существенное достижение. Проект демонстрирует сплоченность между партнерами, все друг другу помогают».

Россия уже досрочно завершила поставку партнерам верхних патрубков для вакуумной камеры реактора. Разработаны эти конструкции в НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, входящем в Госкорпорацию Росатом. Как объяснил инженер-координатор ИТЭР Юрий Утин, верхние патрубки предоставляют доступ внутрь вакуумной камеры, обеспечивают размещение трубопроводов охлаждения, необходимых для работы внутрикамерных компонентов, и порт-плагов для дополнительного нагрева плазмы, диагностики и решения других задач. Поскольку они используются в качестве опорных узлов в процессе сборки секторов вакуумной камеры, без их поставки успешное сооружение самой камеры, а значит и всего реактора, было невозможно.

В следующем году на площадку ИТЭР будет доставлен еще один крайне важный элемент будущей установки – российская катушка полоидального поля, одна из шести, необходимых для функционирования магнитной системы реактора. Работы по ее изготовлению находятся в завершающей стадии, сообщил Анатолий Красильников. В целом, по словам Бернара Биго, на сегодняшний день проект ИТЭР готов на 75%. Первая плазма на международном реакторе будет получена ориентировочно в 2026 году – с небольшим, на несколько месяцев, отставанием от плана, что уже достижение, учитывая пандемию COVID-19. В 2035 году ИТЭР должен на практике продемонстрировать возможности термоядерной энергетики, что позволит на следующем этапе – в 2050-2060 годах – приступить к строительству термоядерных электростанций. Россия как один из ключевых участников проекта будет иметь полный доступ ко всем технологиям и результатам эксперимента.