Во Франции приступили к сборке крупнейшего в мире термоядерного реактора

Мигель Веласкес
25 августа 2020, 19:15

Рассказываем о проекте невиданных ранее масштабов

Ядерная энергия – самая экологически чистая в мире. Фото iStock

Так выглядит ИТЭР. Фото Фото предоставлено британским управлением по атомной энергии

Японские ученые давно готовились к открытию ИТЭР ещё в своей стране. Фото Getty

Через 5 лет мы научимся производить термоядерную энергию в огромных масштабах. Metro выяснило, в чём суть проекта ИТЭР

Международный экспериментальный термоядерный реактор (ITER или ИТЭР) – это масштабный проект, финансируемый семью крупнейшими энергетическими электростанциями, принадлежащими Европейскому союзу, Великобритании, Китаю, Индии, России, Японии, Южной Корее и США.

"Термоядерный синтез – это процесс, в котором ядра лёгких атомов сливаются друг с другом, образуя более тяжёлые атомы. Это слияние сопровождается выделением большого количества энергии. Если этот процесс реализовать на Земле, мы получим неограниченный источник энергии без радиоактивных отходов и парниковых газов. Но пока это труднее, чем высадить человека на Луну". Мэтью Хоул, профессор Сиднейского университета

Недавно ИТЭР, строительство которого происходит в Юго-Восточной Франции, получил окончательные компоненты для реактора. Задача ИТЭР заключается в демонстрации возможности коммерческого использования термоядерного реактора. Ядерная энергия считается одной из самых экологически чистых, однако, несмотря на более чем 60-летние исследования, учёным ещё многое предстоит открыть.

– Люди используют всё больше и больше энергии по всему миру, и мы должны научиться добывать её таким образом, чтобы это не повредило планете, – объяснил Metro Иэн Чепмен, генеральный директор британского Управления по атомной энергии. – Хотя возобновляемые источники энергии и являются важной частью этого процесса, существуют различные причины, по которым мы нуждаемся в развитии более экологичных энергетических технологий. Термоядерный синтез даст нам богатый источник чистой электроэнергии на тысячи лет вперёд.

Ожидается, что установка ИТЭР будет иметь невиданные ранее размеры. Около миллиона компонентов будет использоваться для сборки гигантского реактора, который будет весить 23 тыс. тонн. Это станет самым сложным инженерным проектом в истории человечества. Почти 3 тыс. тонн магнитов будут соединены с помощью 200 км кабелей, которые будут охлаждаться до температуры -269 °C крупнейшей в мире криогенной установкой.

– Мы поставили много экспериментов на небольших установках в лабораториях по всему миру, чтобы убедиться, что наша идея работает. Пришло время опробовать её на огромном ИТЭР, – добавил Чепмен. – Если нам удастся добывать чистую энергию на большой установке, мы сможем создавать её меньшие копии по всей планете и обеспечивать страны чистой энергией.

По словам Иэна Чепмена, термоядерный синтез – это почти идеальный источник энергии. Но и в нём есть минусы.

– Этот синтез очень трудно запустить, ещё тяжелее его контролировать. Мы пытаемся воспроизвести в земных условиях процессы, происходящие в космосе. Термоядерный синтез происходит в звёздах, поэтому сейчас мы как будто помещаем Солнце в бутылку. Нам нужно создать машины, способные нагреть топливо до +100 млн °C. Сейчас у нас уже есть идея, как это сделать: мы будем использовать огромные магниты, которые будут управлять горячим топливом и поддерживать термоядерные реакции, – заключил эксперт.

4 вопроса к Лабану Кобленцу,
руководителю отдела коммуникаций проекта ИТЭР

Почему ИТЭР – важный проект?
ИТЭР уникален в двух отношениях. Во-первых, это первый проект термоядерной энергетики в таком масштабе. Во-вторых, это объединение лучших специалистов по термоядерному синтезу из 35 стран: Китая, Индии, Японии, Кореи, России, Соединённых Штатов, всего ЕС, Швейцарии и Великобритании.

Расскажите подробнее, за счёт чего работает установка.
Машина ИТЭР использует гигантские магниты для создания магнитного поля внутри металлического сосуда, который мы называем "токамак". Эта магнитная "клетка" ограничивает и формирует сверхгорячую термоядерную плазму, благодаря которой происходит термоядерный синтез – источник чистейшей мощной энергии, на которую в ближайшие годы хотят перейти многие страны.

То есть копии ИТЭР могут появиться по всей планете?
Да, определённо. Каждая из стран – членов проекта планирует построить на своей территории такую же установку, как только мы разберёмся, как работает ИТЭР и полезен ли он вообще. Многие из этих стран уже имеют небольшие термоядерные машины для исследований, например, JET в Великобритании, KSTAR в Корее, EAST в Китае, DIII-D в США. Исследовательские пути этих стран сошлись для создания ИТЭР.

Поможет ли ИТЭР бороться с климатическими изменениями?
Да, термоядерная энергия поможет нам смягчить последствия изменения климата. Но сейчас власти всё ещё мало инвестируют в создание новых видов энергии, поэтому термоядерные электростанции будут строиться очень медленно – слишком медленно для того, чтобы начать борьбу с климатическими изменениями.

25 млн долларов (около 1,9 млрд рублей) – столько стоит проект ИТЭР.