Внутри крупнейшей в мире ставки на термоядерную энергетику
Загляните внутрь ITER, крупнейшего в мире проекта по термоядерной энергетике, и узнайте, как ученые со всего мира работают над воссозданием сверхспособности Солнца на Земле, чтобы дать толчок революции в области чистой энергии.
Инженеры со всего мира готовят детали токамака ITER к сборке.
В сельской местности на юге Франции раскинулся обширный промышленный комплекс, где ученые и инженеры со всего мира собрались, чтобы построить крупнейший в мире термоядерный реактор: вакуумную камеру в форме пончика, предназначенную для поддержания температуры в 10 раз выше, чем в ядре Солнца.
Международный термоядерный экспериментальный реактор, стоимость которого оценивается в 22 миллиарда долларов, является крупнейшей в мире ставкой на термоядерную энергетику: проект настолько масштабный, что давние геополитические соперники объединили свои ресурсы, чтобы разделить его потенциальные риски и выгоды.
Центральный соленоид ITER (слева) — самый большой магнит в мире. Он будет играть ключевую роль в запуске и поддержании термоядерных реакций в ITER. Фото:
Как выразился главный стратегический советник проекта ITER Лабан Кобленц: «То, что Китай и Россия собирались сотрудничать с США и Европой, а также привлечь к сотрудничеству Корею, Индию и Японию, — это либо гениально, либо безумно».
Контролируемые термоядерные реакции производят в миллионы раз больше энергии, чем сжигание ископаемого топлива, и в четыре раза больше энергии, чем реакции, обеспечивающие работу традиционных атомных электростанций, — без риска расплавления активной зоны реактора, образования долговременных радиоактивных отходов и выбросов углерода. Все, что нужно сделать людям, — это создать для этого необходимые условия, но это гораздо легче сказать, чем сделать.
Для удержания плазмы ITER, нагретой до 150 миллионов градусов Цельсия, потребуются сверхпроводящие магниты, поддерживающие температуру всего на несколько градусов выше абсолютного нуля. Для этого инженеры должны разместить одну из самых горячих сред, когда-либо созданных, рядом с одной из самых холодных, разделяя их лишь тонким тепловым экраном.
Трещины в трубопроводах этого теплозащитного экрана были обнаружены в 2020 году, наряду с деформациями, вызванными сваркой, и сбоями из-за пандемии COVID-19, что привело к многолетней задержке в реализации проекта ITER и необходимости выделения дополнительных 5 миллиардов долларов на покрытие ремонтных работ. В то же время количество частных стартапов в области термоядерного синтеза растет, и многие из них надеются опередить ITER в достижении важных этапов.
Трещины в теплозащитных экранах ITER стали частью серии неудач, которые привели к многолетней задержке и увеличению стоимости на 5 миллиардов долларов.
Несмотря на давление и критику, вызванные этими перерасходами и задержками, все люди, с которыми я познакомился в ITER, говорили о проекте как об открытой книге. «Это проект, финансируемый из государственного бюджета, — сказал Хавьер Артола, ученый, работающий над моделированием поведения плазмы в ITER. — Это знание всего мира».
Проект, финансируемый из государственного бюджета, такой как ITER, помогает снизить риски исследований и разработок, необходимых для коммерческого термоядерного синтеза, облегчая частным компаниям возможность делать крупные ставки на эту технологию. Каждая проблема, решенная ITER, — это на одну проблему меньше, которую придется решать частным компаниям, занимающимся термоядерным синтезом.
Учёный проекта ITER Хавьер Артола показывает различные компоненты, обеспечивающие работу крупнейшего в истории токамака. Фото:
Каждое государство-участник соглашения об ITER (в которое входят более 30 стран) получит доступ ко всем научным результатам, полученным в ходе проекта ITER, а само строительство ITER способствует развитию глобальной цепочки поставок термоядерной энергии. Если государства-участники согласятся делиться результатами, даже страны, не являющиеся участниками соглашения, смогут извлечь выгоду из научных достижений ITER.
«Мы стали образцом того, как страны с разными взглядами могут функционировать на протяжении десятилетий, только благодаря общему видению лучшего мира, которого все хотят для будущих поколений», — сказал Кобленц.
Более 30 стран сотрудничают в проекте ITER, каждая из них вносит свой вклад в создание этой масштабной установки.
Термоядерный синтез — одна из тех технологий, о которых часто шутят, будто до её появления ещё лет десять. Но, увидев своими глазами, что создаёт ITER, я обрёл надежду, что мы, возможно, действительно живём в последнее десятилетие, когда термоядерный синтез ещё считается далёкой мечтой.
Чтобы узнать о нашем путешествии в самое сердце этого уникального эксперимента в области термоядерной энергетики и международного сотрудничества, посмотрите видео в этой статье.
Оцените материал:
