Туофикеа — общественные новости

Италия и Россия намерены возродить проект создания искусственной звезды, разработанный в Советском Союзе и преданный забвению после падения Берлинской стены. Речь идет о термоядерном реакторе Игнитор, с помощью которого обе страны намерены вырваться вперед в вопросе получения неиссякаемого источника энергии. Его источником будет возгорание. Процесс выработки энергии, который подпитывает сам себя, пока что происходит только внутри звезд или при взрыве атомной бомбы.

Данный проект будет осуществляться на фоне создания гигантского реактора ИТЕР, крупнейшего мирового проекта по созданию управляемого термоядерного синтеза, в котором уже участвуют Италия и Россия, а также Индия, США, Китай, Южная Корея и Европейский Союз. Это будет самый дорогостоящий эксперимент в истории. ИТЕР сможет вырабатывать в десять раз больше потребляемой энергии, но появится он не раньше 2019 года. По сравнению с ИТЕРом, задача Игнитора, весящего в 32 раза меньше, заключается в том, чтобы показать, как получить неиссякаемый источник энергии. Как и ИТЕР, он еще не построен, но предполагается, что будет пущен в строй к 2016 году.

«Между ИТЕРом и Игнитором нет конкуренции, потому что мы значительно ушли вперед», заявил Бруно Коппи (Bruno Coppi), итальянский физик, вот уже в течение четырех десятилетий занимающийся вопросами термоядерного синтеза в Массачусетском технологическом институте (США). С 1969 года Коппи работал над Алкатором, также термоядерным реактором, вдвое меньшим, чем Игнитор. Деньги на эти работы выделяет правительство США. Коппи весьма критично настроен в отношении реактора ИТЕР, строительство которого пойдет с задержками из-за «жуткой бюрократии». Ученый считает, что участие в проекте двух стран вместо 30, а также нацеленность на более компактные размеры является залогом успеха в деле создания термоядерного синтеза. «Мы не замахиваемся на грандиозные проекты и не тратим астрономические суммы», подчеркивает физик, имея в виду дороговизну ИТЕРа, стоимость которого выросла с пяти до 15миллиардов долларов.

Специалисты, работающие над проектом ИТЕР, не ставят под сомнение компетентность Коппи, но не уверены в его детище. «Это великий и очень одаренный ученый, но такие люди иногда проявляют излишнее упорство», замечает Хоакин Санчес (Joaquín Sánchez), возглавляющий испанскую программу термоядерного синтеза в Центре исследований в области энергетики, окружающей среды и технологий (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Ciemat) и сотрудничающий с ИТЕРом. Санчес признает, что научное сообщество полагает, что проект Игнитор «не увенчается успехом, а лишь повлечет за собой ненужные расходы». После трех лет разочарований и нехватки средств Коппи получил, наконец, серьезную поддержку. Правительство Сильвио Берлускони только что одобрило выделение 80 миллионов евро на разработку реактора, фигурирующего среди 14 главных проектов научных исследований Италии на период с 2011 по 2013 год.

Это решение было принято, когда глава правительства Италии и его российский коллега Владимир Путин взяли под личный контроль осуществление нескольких проектов в области атомной энергетики, один из которых, возможно, позволит крупнейшему энергетическом концерну Италии Enel участвовать в строительстве атомной электростанции под Калининградом. Если этим планам суждено сбыться, то Enel станет первой иностранной компанией-оператором в России, где атомная энергетика находилась под строгим контролем государства с тех пор, как в 1954 году СССР был запущен первый промышленный атомный реактор.

Во втором соглашении, подписанном на вилле Джернетто (Villa Gernetto), одной из частных резиденций Берлускони, оба премьер-министра взяли на себя обязательство запустить Игнитор. Как сообщил Коппи, руководство Enel также приняло решение участвовать в разработке Игнитора. Хотя многие его элементы будут выпущены в Италии, сам реактор расположится в Институте им. Курчатова в Москве. Именно там, в течение десятилетий советские ученые создавали самые мощные атомные бомбы в мире. Сегодня президент Института им. Курчатова Евгений Велихов курирует вместе с Коппи проект Игнитор, что далеко не радует его конкурентов, поскольку Велихов также является председателем правления ИТЕР.

«Игнитор – быстрый и грязный проект, из которого можно получить мало чего полезного», считает Стив Коули (Steve Cowley), исполнительный президент Управления по атомной энергии Великобритании и руководитель самого крупного в мире действующего реактора JET, расположенного вблизи Оксфорда.

Коули считает, что Игнитор не расчистит путь к термоядерным реакторам промышленного назначения, которые рассчитывают запустить во второй половине нынешнего века на основе опыта, полученного при создании ИТЕР. Хотя он принесет пользу иного рода.

«Тот, кому первому удастся добиться возгорания, это принесет славу и почет», признает Коули. Некоторые эксперты даже признают, что управляемое возгорание вполне может заслуживать Нобелевской премии. Может быть, именно поэтому Коппи, которому около 80 лет, так спешит. «Нам для этого не нужно ждать сто лет, либо проект удается, либо нет. И если он возможен, то мы сможем осуществить его за десять лет, как мы это уже сделали с расщеплением атомного ядра», рассуждает он.

Царь-Бомба

В первой половине пятидесятых годов сотрудники Курчатовского института Игорь Тамм и Андрей Сахаров изобрели сердцевину первого термоядерного реактора. Это был токамак — тороидальная установка, где предполагалось вырабатывать плазму, то есть вещество, которое заставляет гореть звезды. В этом облаке, когда температура и давление достигают достаточно высокой отметки, атомы водорода перестают отталкивать друг друга, и их ядра соединяются. Происходит тот самый столь желаемый термоядерный синтез, в ходе которого вырабатывается гораздо больше энергии, чем при расщеплении атомного ядра, когда элементы атома отделяются друг от друга, что приводит к выработке энергии, используемой в энергоблоках нынешних атомных электростанций.

Сахарову, который в 1975 году удостоился Нобелевской премии Мира за свои требования демократических преобразований в СССР, уже удавалось совместить оба процесса в атомных бомбах, основанных на процессах термоядерного синтеза и расщепления атомного ядра. Эти разработки нашли свое воплощение в Царь-Бомбе, самом мощном ядерном боезаряде, который так никогда и не был подорван.

Восемь лет спустя, в своей последней модификации токамака, Т-4, Сахаров и Тамм вплотную подошли к заветной мечте удержания всей энергии, выделяемой в ходе реакции управляемого термоядерного синтеза.

С тех пор, мысль о широкомасштабном использовании управляемого термоядерного синтеза была неразрывно связана с этими тороидальными установками, чьи размеры и мощность постоянно возрастали. ИТЕР станет самым гигантским токамаком с диаметром 29 метров. Температура внутри установки будет достигать 150 миллионов градусов по Цельсию, благодаря которой удастся сплавить в одно целое ядра дейтерия и трития – двух изотопов водорода. Если все будет развиваться положительно, то количество вырабатываемой энергии в десять раз будет превосходить ту, которая необходима для его запуска. Эксперты называют это коэффициентом q=10.

Но маленький Игнитор стремится к гораздо большему. Если внутри его удастся добиться возгорания плазмы, то коэффициент q станет равным бесконечности, то есть, реакция термоядерного синтеза будет подпитывать сама себя, не нуждаясь в каком-либо дополнительном топливе. Разработчики Игнитрона делают ставку на концентрацию электрического тока внутри плазмы. Это вещество, состоящее из высокозаряженных частиц, будет иметь почти в 16 раз больше электричества на квадратный метр, чем внутри ИТЕРа. Несмотря на свою огромную теплоотдачу, плазма представляет собой весьма хрупкое вещество, которое рассеивается, как только колоссальная температура начинает значительно падать. Чтобы этого избежать, в ИТЕРе и Игниторе будут использоваться мощные магниты, которые позволят управлять зарядом плазменных частиц. Магнитные поля, создаваемые Игнитором, будут почти в три раза больше тех, что возникают в ИТЕРе. Они будут более, чем в 300 тысяч мощнее того магнита, с помощью которого Земля притягивает к себе все объекты. Игнитор будет расположен в Троицком Институте инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ), расположенном в Московской области. В этом научном центре, приписанном к Институту им. Курчатова, находится токамак ТСП, разработанный российским ученым Велиховым во времена Советского Союза. С 1987 года эта установка бездействует из-за недостатка денежных средств.

Игнитор будет его увеличенным прототипом. В случае успешного запуска, этот аппарат вторгнется в совершенно неизведанную область. Никто не знает, как поведет себя плазма во время возгорания. Неизвестно также, можно ли ей управлять, удерживать ее, а также получать из нее энергию. Как считает Коппи, после этого момента все пойдет, как по маслу. «Как только мы добьемся возгорания, то станем использовать материалы из нашего экспериментального реактора, строить электростанции и начнем вырабатывать электроэнергию», воодушевленно говорит он.