Термоядерный прорыв: Т-15 МД подкинули 5 миллиардов

Кто первый в мире токамак до ума доведет — англичане или русские?

5670
На фото: премьер-министр РФ Михаил Мишустин у макета термоядерной установки токамак Т-15МД во время посещения Национального исследовательского центра "Курчатовский институт".
На фото: премьер-министр РФ Михаил Мишустин у макета термоядерной установки токамак Т-15МД во время посещения Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». (Фото: Дмитрий Астахов/POOL/ТАСС)

Председатель кабмина Михаил Мишустин выделил 4,9 млрд. рублей на техническое дооснащение термоядерной установки токамак Т-15 МД, которая находится в Курчатовском институте. Деньги начнут поступать уже в этом году, к 2024 модернизация должна быть завершена. Названа цель вливаний: «Совершенствование комплекса дополнительного нагрева плазмы, в результате чего общий показатель мощности нагрева составит 11 МВт с одновременной доработкой технологических систем».

Кстати, в 2005 году также принималось решение о его модернизации путем создания диверторной конфигурации внутри круглой вакуумной камеры с помощью ввода в камеру дополнительных полоидальных обмоток. Звучало пугающе, особенно для непосвященных. Тогда наши журналисты жаждали услышать, что мы опять впереди всех. Но позже выяснилось, что переделка не сможет решить ни одну из актуальных задач управляемого термоядерного синтеза. Не прошло и трех лет, как появилась очередная концепция «тёплой» (не сверхпроводящей) электромагнитной системы, в которой ток в плазме должен достигать 2,0 МА при длительности 10 с.

Специалисты, участвующие в этом проекте, заявили, что токамак Т-15 МД не будет иметь аналогов в мире по всем параметрам. На выходе было обещана стационарная генерация неиндукционного тока, нагрев и удержание горячей плазмы, управление процессами на первой стенке и в диверторе, подавление глобальных неустойчивостей и периодических выбросов энергии на стенку.

Читайте также
Срок -10 лет: Смартфоны, планшеты, холодильники и «стиралки» заставят работать дольше Срок -10 лет: Смартфоны, планшеты, холодильники и «стиралки» заставят работать дольше Помогут ли распоряжения правительства продлить работу бытовой техники?

Ее запуск, на котором присутствовал Мишустин, состоялся 18 мая 2021 года. Глава кабмина, похоже, был впечатлен. Само собой, ядерщики попросили деньги на очередное дооснащение и совершенствование Т-15 МД, и, как видите, оперативно получили финансирование.

У ядерщиков, к слову, есть бородатая шутка: на вопрос, когда начнется эра управляемого термоядерного синтеза, они отвечают — через 10 лет, причем вот уже полвека. Очень похоже на объявление на двери магазина - «Буду через 10 минут». Сколько не жди продавца, а его все нет и нет…

Тем не менее, с учетом заявленного перехода на низкоуглеводородную экономику развитых стран, ситуация выглядит иначе, чем в недавнем прошлом. В новом докладе исследовательского сообщества США рекомендовали правительству США активно использовать коммерческую термоядерную энергию в качестве ключевой технологии в борьбе с изменением климата.

Дескать, за счет только энергии ветра и солнца невозможно снизить выбросы парниковых газов. Максимум, можно заместить не более 3% общей сегодняшней генерации. Дальнейшее наращивание упрется в дороговизну доставки электроэнергии.

Строительство атомной генерации тоже не решает проблему: самым сдерживающим фактором к середине века станет катастрофическая нехватка урана-235 и утилизация отходов. Кроме того, кто сказал, что АЭС не относится к грязной генерации. С точки зрения анализа жизненного цикла, ядерная энергия — это еще та углеродная «свинья». Так, строительство и эксплуатация цементных, металлургических и машиностроительных заводов, чья продукция необходима для возведения атомной станции, дают весомый вклад в общие выбросы парниковых газов. То же самое можно сказать и о ядерном топливном цикле, начиная от добычи и заканчивая утилизацией ядерных отходов. Он является углеродоемким.

В частности, галогенированные соединения, используемые при рафинировании урана, оказывают гораздо большее влияние на глобальное нагревание, чем углекислый газ. Наконец, когда срок службы атомной станции составляет от 40 до 60 лет, вывод из эксплуатации увеличивает затраты на углерод. Такова позиция противников АЭС. Впрочем, и они признают, что АЭС намного экологичнее углеводородной энергетики.

Именно поэтому исследования управляемого термоядерного синтеза впервые политизировались, причем настолько, что началась самая настоящая гонка: кто первый коммерциализирует токамак. Дескать, это будет круче, чем, к примеру, первый полет в космос.

Англичане уже заявили, что «сделают это первыми». Правда, им придется посостязаться с американцами или французами. Впрочем, британцы еще в 1958 году уже обещали сделать коммерческий термоядерный реактор ZETA (что расшифровывается, как термоядерная сборка с нулевой энергией), причем тогда работали в условиях абсолютной секретности. Ничего у тамошних ученых не получилось, и в 1961 году проект тихо похоронили. Тогда же советские ученые разработали концепцию реактора токамак, конструкция которого и сейчас является путеводной звездой на пути к термоядерному синтезу.

Кстати, в Соединенных Штатах есть такая организация под названием FESAC, которая объединяет всех специалистов, имеющих хоть какое-то отношение к управляемому термоядерному синтезу. Так вот: FESAC отдает лавры первенства сегодня именно британцам на основании того, что те обещают построить демонстрационный токамак, подающий электроэнергию в национальную сеть, в 2040-х годах.

Что касается русских или китайцев, то за океаном их считают аутсайдерами. Мол, плетутся где-то позади. Судя по всему, лидерство оценивается по инвестициям в исследования и наработанному опыту. Только правительство США ежегодно финансирует этот проект на $ 800 млн., плюс еще имеются частные вливания на кругленькую сумму. Да и работают янки над этим вот уже лет семьдесят.

Британцы, надо полагать, тратят еще больше. Что любопытно: эксперты FESAC уверены, что часть расходов Лондона на эти цели засекречена. Париж тоже не жалеет денег. Французы работают над проектом Iter стоимостью 20 млрд евро, который будет завершен в 2025 году.

На этом фоне выделение Мишустиным аж 4,9 млрд рублей (или $ 60 млн) на модернизацию Т-15 МД выглядит как-то несерьезно. За такие деньги быть на уровне мировых исследований крайне трудно. Нашим ученым необходима установка с длинным импульсом, обеспечивающим возможность достижения стационарного горения плазмы с высокими параметрами и перехода на неиндуктивное поддержание тока. Но стоит это удовольствие очень дорого — многие миллиарды долларов.

Читайте также
Бомбическая сила: В чью пользу ядерный «ракетный счёт» между Россией и США Бомбическая сила: В чью пользу ядерный «ракетный счёт» между Россией и США У Москвы нашлось 517 ракет с 1456 боезарядами, у Вашингтона соотношение 651 к 1357. Всё ли тут «по чесноку»?

Поэтому в России упор делается не на обуздание термоядерного синтеза, а на создание гибрида, как результата предстоящей модернизации. По сути, должна появиться установка по превращению тория-232 в уран-233 за счет бомбардировки первого потоком нейтронов высокой энергии, который и появляется в процессе работы токамака Т-15 МД.

Дело в том, что приблизительно к 2040-х годам, ну может чуть позже, практически не останется урана-235, который применяется как топливо для АЭС. Скажите отдельное спасибо Грете Тунберг и ее фанатам, спровоцировавших строительный бум атомных станций. А вот тория-232 у нас в России очень много. Только в Туганском месторождении его разведанные запасы оцениваются в 1,5 миллиарда тонн. Значит, не будет проблем и ураном 233, который наряду с ураном-235, применяется, как «дрова» для ядерных реакторов.

Добавим также, что сами ядерщики утверждают, что инвестиции в реакторы управляемого термоядерного синтеза будут на порядок выше, чем в строительство АЭС при равной мощности генерации. Причем, по крайне мере, еще лет сто после появления рабочего токамака. Это уже видно по тому количеству оборудования, которого с каждым проектом становится все больше и все дороже. Словом, без традиционной атомной энергетики в 21 веке не обойтись в любом случае.

Последние новости
Цитаты
Алексей Рощин

Социальный психолог

Владимир Чернигов

Президент АНО «Институт отраслевого питания»

Юрий Болдырев

Государственный и политический деятель, экономист, публицист

Комментарии
Фоторепортаж дня
Новости Жэньминь Жибао
В эфире СП-ТВ
Фото
Цифры дня