Китайское Солнце

Владимир Покровский, "Независимая газета" 

Физики из Поднебесной заявляют, что они первыми воплотят термоядерную мечту в реальность

В начале марта экспериментальный термоядерный реактор EAST, способный зажечь Солнце и потому носящий гордое неофициальное название «Искусственное Солнце», успешно прошел госприемку в Китае – об этом на днях объявила Академия наук КНР.
По мнению членов приемной комиссии, проект осуществлен высококачественно, он «создает благоприятные условия для дальнейшего участия Китая в реализации проекта строительства Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER)», – сообщает агентство «Синьхуа».

Реактор представляет собой одну из самых продвинутых в мире термоядерных установок типа ТОКАМАК (расшифровывается по принципу ГОЭЛРО – ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками), созданных в Российском научном центре «Курчатовский институт», и способен повторять «процесс синтеза на Солнце». А под этим обычно понимается самоподдерживающаяся термоядерная реакция.
Напомним читателю, что в отличие от ядерной реакции распада тяжелых ядер, при которой наружу вылетают нейтроны, дающие тепло, в термоядерной реакции эти нейтроны вылетают в результате слияния легких ядер – скажем, ядер дейтерия и трития (изотопы водорода).

Это намного более безопасно и теоретически не менее эффективно, да и топлива в принципе хоть залейся – целые океаны воды.

Проблема в том, что зажечь эту реакцию крайне сложно – нужно нагреть топливо до ста миллионов градусов и сжать до миллиардов атмосфер, да еще удерживать получившуюся плазму в течение определенного времени, и только тогда реакция начнет сама себя подпитывать.

ТОКАМАК – геометрически самая простая из всех возможных конструкций – это обычный тор (бублик) – и поэтому легче просчитываемая, наиболее разработанная и наиболее финансируемая. Но даже эта самая простая конструкция, при всех усилиях и несметных миллиардах долларов, затраченных на нее, Солнца почему-то пока еще не зажгла. Вот-вот, может быть, и зажжет, но этого «вот-вот» мы ждем от ТОКАМАКов вот уже более полувека. И вдруг нате – входит Китай и Солнце зажигается.

Этот реактор в течение восьми лет строился в Институте физики плазмы в городе Хефей – столице западной провинции Аньхой. Китайские ученые утверждают, что EAST будет первым реактором, где загорится самоподдерживающаяся термоядерная плазма.

Директор Института ядерного синтеза РНЦ «Курчатовский институт» академик Валентин Смирнов в разговоре с корреспондентом «НГ» по этому поводу выразил некоторое недоумение.
– Зажечь термоядерную реакцию? Да что вы! Я там был. Это очень хороший ТОКАМАК, но не настолько же! В свое время Курчатовский институт продал Институту физики плазмы сверхпроводящий ТОКАМАК Т-7 и помогал его запускать. Китайские физики на нем много работали, а потом решили построить свой собственный ТОКАМАК. На первых порах мы им помогали, но потом они решили обходиться собственными силами. У них получилась замечательная установка, по конструкции она ближе всего к ITER. Среди сверхпроводящих ТОКАМАКов этот реактор по размерам – второй в мире после французского «Тор Супра». Но по размерам он составляет лишь четверть от ITER, а размер здесь имеет очень большое значение.
Ни размеры, ни некоторые иные параметры EAST не позволяют ему не то что зажечь самоподдерживающуюся термоядерную реакцию, но даже и просто достичь условий, при которых термоядерный реактор становится термоядерной электростанцией, то есть начинает давать электричества больше, чем на него затрачивается.
– Но китайские физики уже в конце прошлого года, по словам директора проекта EAST, добились 25-процентного превышения выхода над входом по мощности, а в дальнейшем планируют довести это превышение до 50%.
– Дело в том, что нейтроны, вырывающиеся из зоны термоядерной реакции, несут тепло, а это тепло еще надо преобразовать в ток, на что тоже требуются энергетические затраты. Для того чтобы электростанция стала электростанцией, тепловой нейтронный дебет должен превышать энергетический кредит примерно в 2,5–3 раза, а не на 25 %.
По размерам даже это, а не то что 50-кратное превышение на китайском реакторе никак не может получиться. Это ни у кого не получалось. Мне кажется, это ваш брат, СМИ, все преувеличивает. Но почему наши китайские коллеги не удерживают руку, пером водящую, я не понимаю. Я видел этих людей, общался с ними, это очень разумные, очень серьезные люди.
– Ну, Восток – дело тонкое…
– Это конечно. Кстати, года два назад, когда Китай вступал в клуб ITER, их делегация посетила все страны, участвующие в проекте. Когда они приехали к нам, то у меня с одним из очень именитых китайских академиков произошел очень странный разговор.
Я спросил его, собирается ли Китай оплатить уже сделанные странами-участницами затраты. Вопрос не праздный, потому что только на разработку проекта затрачено два миллиарда долларов, причем доля России очень внушительная – по международным оценкам, 24% по проектным работам и 17% по НИОКР, – и страна, вступающая в проект после этого, вроде как приходит на готовенькое. На что мне было отвечено: «Нет, конечно, это вы нам должны будете заплатить. Вот вы говорите, что существуют права человека. Тогда каждый китаец в соответствии с этими правами может и должен потреблять столько же электроэнергии, сколько потребляет европеец, американец, россиянин, а это означает, что мы должны удвоить потребление некачественного угля, который есть в Китае. И что тогда сделается с земным шаром? Так что платите».
– Заявлено, что китайский ТОКАМАК, при всей его продвинутости, оказался очень дешевым. Что затраты на его строительство оказались просто мизерными – 37 миллионов долларов. Как это может быть?
– Хочу подчеркнуть, что наши китайские коллеги удивительно быстро ввели его в строй, хотя строили очень долго. Строили его, судя по всему, максимально дешевым способом, то есть многие компоненты – сверхпроводящие магнитные катушки и прочее – делали прямо у себя на площадке. Отсюда и такие затраты.
– Ну хорошо, в любом случае ТОКАМАК EAST, по вашим словам, все равно получился замечательный, хотя сам термоядерную мечту человечества воплотить и не может. А поможет ли его создание ускорить успех ITER?
– Безусловно. Возникает сообщество китайских термоядерщиков, которые будут работать на современном ТОКАМАКе, они с его помощью будут изучать физику, развивать технологии. Поскольку стороны договорились об обмене, то они все свои результаты будут передавать для общей работы над ITER. И в этом смысле это, естественно, будет большой вклад в развитие и продвижение ITER.

Опубликовано в "Независимой газете" от 28,03.2007

назад

Материалы из архива

10.2007 Программный комитет ярмарки «Атоммед-2007» провел первое заседание

Программный комитет ярмарки «Атоммед-2007» провел первое организационное заседание. В его работе приняли участие представители Российского агентства по здравоохранению, Комитета Государственной Думы по образованию и науке, Комитета Государственной Думы по охране здоровья, Главного военно-медицинского управления Министерства Обороны, Торгово-промышленной палаты РФ, ОАО «Российские железные дороги», Московского научно-исследовательского Онкологического института им. П.А. Герцена

8.2009 Альтернатива вертикали

Евгений Гонтмахер, член правления Института современного развития: - Остается одно-единственное: строить параллельные структуры. Как известно, Петр I не стал модернизировать стрелецкое ополчение, а с нуля сформировал по самым современным тогдашним образцам регулярную армию, перенеся на русскую почву даже такую, казалось бы, несущественную деталь обмундирования, как букли. Петр I не стал даже пытаться переделать Москву в столицу европейского государства, а соорудил посреди невских болот Санкт-Петербург… Что можно сделать сейчас?

10.2008 Родители выбрали ему имя, а получилось — судьбу

У поколения, к которому принадлежит академик Р.И.Илькаев, нужно успеть многому научиться. Важно  вслушаться, вглядеться особенно тем, кто придет или уже приходит им на смену. Конечно, государство никогда не обделяло его вниманием. Но надо ли объяснять, что удостоиться высоких званий и правительственных наград еще не значит создать себе имя в профессии. Илькаев его создал. Чтобы познакомиться с ученым-физиком, отправилась в Саров, на родину первой советской атомной и термоядерной бомбы.