На Земле строят искусственное Солнце

Проект международного экспериментального термоядерного реактора ITER должен быть завершен в 2025 году. Токамак, входящий в его состав, должен стать самым большим и мощным в истории. Сейчас реактор находится на стадии постройки в исследовательском центре Кадараш на юге Франции.

В виде термоядерного реактора человечество получило бы доступ к практически неисчерпаемому источнику энергии. Ведь топливом для такой установки являются изотопы водорода, запасы которого на нашей планете практически не ограничены. Кроме того, этот источник энергии экологичен — термоядерный реактор не выбрасывает в атмосферу парниковые газы и не оставляет радиоактивные отходы.

В природе термоядерный реактор уже существует — это наша звезда: Солнце. Ядра водорода, входящего в состав звезды, сливаются в гелий, в результате чего выделяется энергия. Чтобы создать искусственное «солнце», необходимо повторить эту реакцию на Земле. Но для этого нужно разогреть газ (который «по пути» превратится в плазму) до 300 миллионов градусов — температуры в 20 раз выше, чем в центре Солнца.

В 1951 году советские физики Андрей Сахаров и Игорь Тамм предложили теоретическую основу термоядерного реактора, где плазма имела бы форму тора и удерживалась бы магнитным полем. Они также рассчитали первые модели магнитного термоядерного реактора, который впоследствии трансформировался в токамак (тороидальная камера с магнитными катушками).

 

В середине 80-х с подачи СССР началось обсуждение международного сотрудничества для сооружения экспериментального термоядерного реактора. В 1992 году ЕС, Россия, США и Япония подписали четырехстороннее межправительственное соглашение о разработке инженерного проекта ITER. Позже к работе над ним присоединились новые страны — их число увеличилось до 35. Основная задача стран-участниц проекта на данный момент — изготовлять и поставлять для ITER высокотехнологичное оборудование. Евросоюз вносит 45% от стоимости сооружения установки, остальные страны, включая Россию, — по 9%. В производстве уникальных систем для будущей установки участвуют более 30 российских научно-технических учреждений и предприятий.

В России на конец 2020 года запланирован запуск токамака Т-15МД — гибридной установки, сочетающей в себе элементы термоядерного и ядерного реакторов. Помимо этого, в ГНЦ РФ «ТРИНИТИ» есть другая уникальная установка — токамак с сильным полем. На его базе планируется создать машину нового поколения — токамак реакторных технологий.

По прогнозам специалистов, к концу века термоядерная энергия может быть внедрена в нашу повседневную жизнь. При этом доступ к ней получат не привилегированные единицы, а все человечество.