Проект итэр в 2017 году
Содержание:
- Где и родом откуда
- Последние изменения
- Что такое термоядерная реакция?
- Анализ: «Искусственное солнце Китая»
- ITER
- Термоядерный реактор уровня «школьный проект по физике»[править]
- С миру по токамаку
- Создание проекта ИТЭР и запуск реактора
- Финансирование ИТЭР
- Системы с замкнутой магнитной конфигурацией.
- Производство оборудования
- Устройство
- Оценка эффективности управления
- Термоядерный реактор на антинаучной фигне[править]
- Проводники тороидального и полоидального поля
- Термоядерные реакторы в мире
Где и родом откуда
Генеральный директор международной организации ITER Бернард Биго уже на втором слайде своей вводной презентации не преминул отметить, что сам проект, как и положенная в его основу конструкция реактора ТОКАМАК, имеют российские корни. И даже напомнил, что ключевая аббревиатура, получившая известность и мировое признание, составлена из русских слов: ТОроидальная КАмера с Магнитными Катушками. А предложил такое название советский физик Игорь Головин, ученик Курчатова.
Специальная АПЛ «Подмосковье» вышла на испытания в море
Без ложной скромности можно сказать, что это тот самый случай, когда приоритет российской (или, будем точнее, советской) науки никем не оспаривается. Первая термоядерная установка с магнитным удержанием плазмы появилась в Курчатовском институте в 1954 году. А вслед за первым ТОКАМАКОм там же — ТК-3, ТК-7, вплоть до ТК-15, который в наши дни проходит глубокую модернизацию. В 1999 году в России на тех же физических принципах запущена еще и сферическая установка Глобус-М.
Термоядерные реакторы с магнитным удержанием плазмы появились за эти годы в Великобритании, США, Франции. Не без нашей помощи — в Чехословакии, Китае и совсем недавно в Казахстане. С 1985 года в японском Институте ядерных исследований работает установка JT-60.
И примерно тогда же, в середине 80-х, с подачи академика Евгения Велихова, ставшего советником президента СССР Михаила Горбачева, была положена на ватман красивая мечта под названием ITER. И этот белокрылый лайнер отправился в полет, еще не зная, когда и где сумеет приземлиться.
Условия и место для посадки долго не могли согласовать. И только летом 2004 года в Москве, в Курчатовском институте, что в высшей степени символично, официальные представители Евросоюза и шести других стран-участниц подписали долгожданное соглашение. Прообраз Солнца на земле было решено строить во Франции, в 60 километрах от Марселя.
Последние изменения
23.06.2020
Юридический адрес изменен с 143345, Московская область, Наро-Фоминский район, рабочий поселок Селятино, здание магазина на 143345, Московская область, Наро-Фоминск город, рабочий поселок Селятино, здание магазина
09.08.2019
Организация исключена из Реестра малого и среднего предпринимательства
10.08.2017
Организация включена в Реестр малого и среднего предпринимательства, категория: микропредприятие
15.06.2017
Статус организации изменен с «в процессе ликвидации» на «действующая».
Добавлены сведения о дополнительном виде деятельности: Деятельность по складированию и хранению (2609)
Добавлены сведения о дополнительном виде деятельности: Деятельность рекламных агентств (24650)
Добавлены сведения о дополнительном виде деятельности: Торговля оптовая лесоматериалами, строительными материалами и санитарно-техническим оборудованием (15230)
Добавлены сведения о дополнительном виде деятельности: Деятельность вспомогательная, связанная с сухопутным транспортом (20759)
Что такое термоядерная реакция?
Термоядерная реакция — это слияние атомных ядер, в результате чего высвобождается энергия, которая и может помочь решить энергетический кризис.
Это тот же самый процесс, который происходит внутри Солнца, он чистый и относительно безопасный. Нет никаких выбросов.
Но сталкивание этих ядер дейтерия и трития (два изотопа водорода) под огромным давлением требует огромных объемов энергии — больше, чем мы пока можем извлечь из реакции.
До сих пор считалось, что невозможно достичь момента «приращения энергии», когда мы сможем получать из синтеза больше энергии, чем нужно на него потратить.
Но это больше не так, уверяют стартапы из сферы термоядерного синтеза.
«Это «момент SpaceX» для термоядерного синтеза», — говорит Кристофер Моури, директор канадской компании General Fusion, которая хочет сделать термоядерный синтез коммерчески выгодным в течение следующих пяти лет.
«Это момент, когда зрелость науки сочетается с технологиями XXI века, — продолжает он. — синтез уже не «в 30 годах от нас».
Image caption
Новейший термоядерный реактор Tokamak Energy
Наука уже сделала свое дело, говорит Уэйд Эллисон, почетный профессор физики в оксфордском колледже Кэбл. Препятствия скорее в практике.
«Мы не можем быть уверены в сроках, но базовые научные вопросы решены, а проблемы — технические, они касаются материалов», — говорит профессор.
Анализ: «Искусственное солнце Китая»
Корреспондент по вопросам науки и технологий Николай Воронин:
«Китайские ученые на прошлой неделе разогрели плазму до еще более высокой температуры в специальном устройстве EAST, расположенном в городе Хэфэй.
Эксперимент получил название «искусственное солнце Китая», и его основная цель — создание условий, необходимых для управляемого термоядерного синтеза, так что температурные рекорды в некотором смысле побочный эффект.
Электронная температура плазмы, удерживаемой магнитной ловушкой токамака, достигла нового максимума, на некоторое время превысив 100 млн градусов.
Для сравнения: максимальная температура в центре нашей звезды составляет примерно 15 млн градусов».
Британская фирма надеется достичь китайского результата в 100 млн градусов к следующему лету.
«Мы ожидаем, что сможем достичь момента приращения энергии к 2022 году и начать поставки энергии в сеть к 2030-му», — говорит Карлинг.
Тем временем в США Массачусетский технологический институт (МТИ) совместно с недавно созданной компанией Commonwealth Fusion Systems (CFS) работает надо созданием токамака в форме тороида под названием Sparc. В нем также будут установлены магнитные ловушки для плазмы.
Проект частично финансируется фондом Breakthrough Energy Ventures, которым руководят Билл Гейтс, Джефф Безос, Майкл Блумберг и другие миллиардеры. Группа разработчиков надеется сделать термоядерные реакторы достаточно компактными, чтобы их можно было устанавливать на фабриках и транспортировать для установки на производственной площадке.
Эти частные инициативы бросают вызов проекту ITER (Международный термоядерный экспериментальный реактор), флагманскому международному проекту в этой сфере с участием 35 стран.
Image caption
Реактор ITER не будет достроен до 2025 года
ITER, что на латыни также значит «путь», строит крупнейшую экспериментальную термоядерную установку в мире. Однако завершение строительства не ожидается до 2025 года, а после этого проект ждет еще долгий путь до коммерциализации.
«Участники ITERпо-разному оценивают, насколько срочно нужно перейти к термоядерной энергии как части будущего чистой энергетики, — сказал Би-би-си пресс-секретарь проекта. — Кто-то ждет электричества с термоядерных реакторов до 2050 года, кто-то — только во второй половине века».
Но новички в этой сфере считают, что могут справиться лучше.
«С технологией ВТСП-магнитов термоядерный реактор может быть намного, намного меньше — Sparc может быть в 64 раза меньше ITER по объему и массе», — говорит Мартин Гринвальд, замдиректора центра исследований плазмы и термоядерного синтеза МТИ.
Меньший размер означает меньшие издержки, что открывает путь для небольших и гибких организаций, добавляет Гринвальд.
Но все участники, кажется, согласны, что работа в ITER, в Кулхэме и частном секторе дополняют друг друга.
ITER
В 1985 г. Советский Союз предложил построить токамак следующего поколения совместно с Европой, Японией и США. Работа велась под эгидой МАГАТЭ. В период с 1988 по 1990 год были созданы первые проекты Международного термоядерного экспериментального реактора ITER, что также означает «путь» или «путешествие» на латыни, с целью доказать, что синтез может вырабатывать больше энергии, чем поглощать. Канада и Казахстан также приняли участие при посредничестве Евратома и России соответственно.
Через 6 лет совет ITER одобрил первый комплексный проект реактора на основе устоявшейся физики и технологии стоимостью 6 млрд $. Тогда США вышли из консорциума, что вынудило вдвое сократить затраты и изменить проект. Результатом стал ITER-FEAT стоимостью 3 млрд долл., но позволяющий достичь самоподдерживающей реакции и положительного баланса мощности.
В 2003 г. США вновь присоединились к консорциуму, а Китай объявил о своем желании в нем участвовать. В результате в середине 2005 года партнеры договорились о строительстве ITER в Кадараше на юге Франции. ЕС и Франция вносили половину от 12,8 млрд евро, а Япония, Китай, Южная Корея, США и Россия – по 10% каждый. Япония предоставляла высокотехнологичные компоненты, содержала установку IFMIF стоимостью 1 млрд евро, предназначенную для испытания материалов, и имела право на возведение следующего тестового реактора. Общая стоимость ITER включает половину затрат на 10-летнее строительство и половину – на 20 лет эксплуатации. Индия стала седьмым членом ИТЭР в конце 2005 г.
Эксперименты должны начаться в 2018 г. с использованием водорода, чтобы избежать активации магнитов. Использование D-T плазмы не ожидается ранее 2026 г.
Цель ITER – выработать 500 МВт (хотя бы в течение 400 с), используя менее 50 МВт входной мощности без генерации электроэнергии.
Двухгигаваттная демонстрационная электростанция Demo будет производить крупномасштабное производство электроэнергии на постоянной основе. Концептуальный дизайн Demo будет завершен к 2017 году, а его строительство начнется в 2024 году. Пуск состоится в 2033 году.
Термоядерный реактор уровня «школьный проект по физике»[править]
В 1950 году некто Фарнсворт прикола ради сбацал фузор имени себя — он использует электростатический метод удержания плазмы (создание отрицательного потенциала в облаке электронов, который разгоняет ионы в направлении ловушки где уже и идет реакция), красиво светится синеньким и выглядит жутко научно. Толку от него нет вообще никакого — к критерию Лоусона он не подбирается даже близко, не смотря на неоднократные попытки его заубгрейдить. Зато при наличии некоторой суммы денег на топливо и электронные компоненты, а также при наличии прямых рук, собрать эту фигню можно даже дома. Но лучше не надо.
С миру по токамаку
Для прецизионного управления термоядерным реактором необходимы точные диагностические инструменты. Одна из ключевых задач ITER — выбрать наиболее подходящие из пяти десятков инструментов, которые сегодня проходят испытания, и дать старт разработке новых.
Не менее девяти диагностических аппаратов будет разработано в России. Три — в московском Курчатовском институте, в их числе нейтронно-лучевой анализатор. Ускоритель посылает сквозь плазму сфокусированный поток нейтронов, который претерпевает спектральные изменения и улавливается приемной системой. Спектрометрия с частотой 250 измерений в секунду показывает температуру и плотность плазмы, силу электрического поля и скорость вращения частиц — параметры, необходимые для управления реактором с целью продолжительного удержания плазмы.
Три инструмента готовит Научно-исследовательский институт имени Иоффе, в том числе анализатор нейтральных частиц, который захватывает атомы из токамака и помогает контролировать концентрацию дейтерия и трития в реакторе. Оставшиеся аппараты будут сделаны в институте Тринити, где в настоящее время изготавливаются алмазные детекторы для вертикальной нейтронной камеры ITER. Во всех перечисленных институтах для испытаний используются собственные токамаки. А в тепловой камере НИИЭФА имени Ефремова проходят испытания фрагменты первой стенки и мишени дивертора будущего реактора ITER.
К сожалению, тот факт, что множество компонентов будущего мегареактора уже существует в металле, не обязательно означает, что реактор будет построен. За последнее десятилетие оценочная стоимость проекта выросла с 5 до 16 млрд евро, а плановый первый запуск перенесся с 2010 на 2020 год. Судьба ITER всецело зависит от реалий нашего настоящего, прежде всего экономических и политических. Между тем каждый ученый, занятый в проекте, искренне верит, что его успех способен до неузнаваемости изменить наше будущее.
Статья «Десять солнц в печи» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№8, Август 2014).
Создание проекта ИТЭР и запуск реактора
Проект ITER берет свое начало в 1985-м году, когда Советский Союз предложил совместное создание токамака — тороидальной камеры с магнитными катушками, которая способно удерживать плазму при помощи магнитов, тем самым создавая условия, требуемые для протекания реакции термоядерного синтеза. В 1992-м году было подписано четырехстороннее соглашение о разработке ИТЕР, сторонами которого выступили ЕС, США, Россия и Япония. В 1994-м году к проекту присоединилась Республика Казахстан, в 2001-м – Канада, в 2003-м – Южная Корея и Китай, в 2005-м — Индия. В 2005-м году было определено место для постройки реактора – исследовательский центр ядерной энергетики Кадараш, Франция.
Строительство реактора началось с подготовки котлована для фундамента. Так параметры котлована составили 130 х 90 х 17 метров. Весь комплекс с токамаком будет весить 360 000 тонн, из которых 23 000 тонн приходится на сам токамак.
Различные элементы комплекса ИТЕР будут разрабатываться и доставляться на место строительства со всех уголков мира. Так в 2016-м году в России была разработана часть проводников для полоидальных катушек, которые далее отправились в Китай, который будет производить сами катушки.
Очевидно, столь масштабную работу совсем непросто организовать, ряд стран неоднократно не поспевали за поставленным графиком проекта, в результате чего запуск реактора постоянно переносился. Так, согласно прошлогоднему (2016 г.) июньскому сообщению: «получение первой плазмы запланировано на декабрь 2025-го года».
Строительство ИТЭР в 2016 году
Финансирование ИТЭР
Международный термоядерный реактор ITER – достаточно дорогое мероприятие, которое изначально оценивалось в 12 миллиардов долларов, где на Россию, США, Корею, Китай и Индию приходится в 1/11 части суммы, на Японию – 2/11, а на ЕС — 4/11. Позже эта сумма возросла до 15 миллиардов долларов. Примечательно, что финансирование происходит посредством поставки требуемого для комплекса оборудования, которое развито в каждой из стран. Так, Россия поставляет бланкеты, устройства нагрева плазмы и сверхпроводящие магниты.
Компоненты токамака и страны их производства
Системы с замкнутой магнитной конфигурацией.
Если к ионизованному проводящему газу приложить сильное электрическое поле, то в нем возникнет разрядный ток, одновременно с которым появится окружающее его магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля с током приведет к появлению действующих на заряженные частицы газа сжимающих сил. Если ток протекает вдоль оси проводящего плазменного шнура, то возникающие радиальные силы подобно резиновым жгутам сжимают шнур, отодвигая границу плазмы от стенок содержащей ее камеры. Это явление, теоретически предсказанное У.Беннеттом в 1934 и впервые экспериментально продемонстрированное А.Уэром в 1951, названо пинч-эффектом. Метод пинча применяется для удержания плазмы; примечательной его особенностью является то, что газ нагревается до высоких температур самим электрическим током (омический нагрев). Принципиальная простота метода обусловила его использование в первых же попытках удержания горячей плазмы, а изучение простого пинч-эффекта, несмотря на то, что впоследствии он был вытеснен более совершенными методами, позволило лучше понять проблемы, с которыми экспериментаторы сталкиваются и сегодня.
Помимо диффузии плазмы в радиальном направлении, наблюдается еще продольный дрейф и выход ее через торцы плазменного шнура. Потери через торцы можно устранить, если придать камере с плазмой форму бублика (тора). В этом случае получается тороидальный пинч.
Для описанного выше простого пинча серьезной проблемой являются присущие ему магнитогидродинамические неустойчивости. Если у плазменного шнура возникает небольшой изгиб, то плотность силовых линий магнитного поля с внутренней стороны изгиба увеличивается (рис. 1). Магнитные силовые линии, которые ведут себя подобно сопротивляющимся сжатию жгутам, начнут быстро «выпучиваться», так что изгиб будет увеличиваться вплоть до разрушения всей структуры плазменного шнура. В результате плазма вступит в контакт со стенками камеры и охладится. Чтобы исключить это губительное явление, до пропускания основного аксиального тока в камере создают продольное магнитное поле, которое вместе с приложенным позднее круговым полем «выпрямляет» зарождающийся изгиб плазменного шнура (рис. 2). Принцип стабилизации плазменного шнура аксиальным полем положен в основу двух перспективных проектов термоядерных реакторов – токамака и пинча с обращенным магнитным полем.
Производство оборудования
Квадрат, образованный стенками кольца — это опорная конструкция реактора, поэтому здесь используется сталь толщиной до 120 мм.Секции «второго» этажа нижнего цилиндра на фоне стапеля, где сваривается эта конструкция. Изготовленный в Японии первый внутренний полукорпус в августе 2017 был отправлен в Южную Корею для стыковки с изготовленным там внешним полукорпусом. Вместе корпус будет свариваться уже при сборке магнита. На фото выше — опора тороидального магнита, изготовленная в Китае. Размер данного изделия — 2х1х1 метр, а такая конструкция обеспечивает подвижность магнита относительно основания в одном направлении. Это нужно для того, что бы конструкция не разрушалась от сжатия при захолаживании. На фото выше — сорбирующие пластины с активированным углем, охлаждаемые изнутри жидким гелием. А это корпус криопомпы со стороны ее «атмосферного» фланца.Стенд приемочных испытания гиротронов. На переднем плане гиротрон в защите, согласующий резонатор. На заднем плане — нагрузка на мегаватт микроволнового излучения Источник ионов SPIDER представляет собой 8 радиочастотных генераторов плазмы и электростатическую вытягивающую систему, разгоняющую отрицательные ионы в ускоритель. Вид со стороны вытягивающей системы. Подробнее.Стенд SPIDER. Внутри бетонного бункера биозащиты видна центральная часть вакуумной камеры стенда, к которой сверху подходит линия питания различных составляющих ионного источника, вывешенная на -100 кВ.
Устройство
Устройство магнитного зеркала
Проект предусматривает удержание плазмы с помощью магнитного зеркала. Магнитные поля высокой плотности отражают движущиеся частицы внутрь, в объём с низкой плотностью магнитных полей.
Lockheed ориентирована создать относительно небольшое устройство, размером сравнимым с обычным реактивным двигателем. Компания утверждает, что это позволит намного быстрее реализовать проект, так как каждая конструкция может быть произведена быстрее и значительно дешевле, чем в крупномасштабных проектах, таких как Joint European Torus или ИТЭР.
Используется два набора зеркал. Пара кольцевых зеркал находится внутри цилиндрического корпуса реактора с обоих концов. Другой набор зеркал окружает цилиндр реактора. Кольцевые магниты производят магнитное поля, известное как диамагнитное пике, в котором магнитные силы быстро изменяют направление и сжимают ядра к средней точке между двумя кольцами. Поля же внешних магнитов прижимают ядра обратно к концам сосуда. Этот процесс известен как «рециркуляция». Показанный на картинке проект не является проектом Локхид Мартин, а представляет из себя пробкотрон так же использующий эффект зеркала. В реакторе Локхид Мартин используется конфигурация касп. Обе эти конфигурации (касп и пробкотрон) были интенсивно изучены в 50х- 70х годах двадцатого века и отвергнуты. Основная проблема в том, что заряженная частица не испытывает никакой силы если летит вдоль магнитного поля. Эти частицы теряются сразу улетая из ловушки. Проблема усугубляется тем, что изначально удерживаемые частицы сталкиваясь между собой тоже попадают в подобную ситуацию и теряются безвозвратно. В результате ниболее продвинутые установки используют замкнутые силовые линии (токамак, стелларатор, пинч с обращённым полем). За счёт этого температура была повышена в тысячи раз по сравнению с не замкнутыми силовыми линиями.
Одним из новшеств проекта является использование сверхпроводящих магнитов . Они позволяют создать сильные магнитные поля при меньших затратах энергии, чем обычные магниты. В проекте не предусматривается чистого тока, что как утверждает Lockheed, устраняет основной источник неустойчивости плазмы и улучшает удержание. Небольшой объём плазмы уменьшает энергию, необходимую для достижения синтеза. В рамках проекта планируется заменить микроволновые излучатели, которые нагревают плазму на обычные инжекторы пучка нейтральных частиц, в которых электрически нейтральные атомы дейтерия передают свою энергию плазме. Однажды начавшись, энергия от слияния частиц поддерживает необходимую температуру для последующих событий слияния. Отношение давления плазмы к давлению магнитного поля при этом на порядок выше, чем в токамаках.
Вот некоторые другие характеристики термоядерного реактора:
- Магнитное поле увеличивается, толкая плазму обратно.
- Термоядерный реактор имеет очень мало открытых силовых линий .
- Система нагревает плазму с помощью радиоволн
Прототип планируется создать сначала размерами 1×2 метра, далее в коммерческих образцах отмасштабировать до размеров 2x2x4 метра.
Оценка эффективности управления
Совет рассмотрел доклад эксперта по оценке эффективности управления проектом ИТЭР за 2019 год, отметил общие позитивные результаты этой работы и предложил Организации ИТЭР и национальным Агентствам ИТЭР принять во внимание содержащиеся в докладе рекомендации для обеспечения реализации проекта ИТЭР в соответствии с самыми высокими стандартами международного управления проектами на новом этапе сборки реактора. На своем следующем заседании Совет рассмотрит план действий по выполнению рекомендаций, содержащихся в настоящем докладе
Члены Совета ИТЭР вновь подтвердили веру в значимость миссии проекта ИТЭР по развитию термоядерной науки и технологии и договорились работать сообща для нахождения своевременных решений, чтобы обеспечить успех проекта ИТЭР. Члены Совета поздравили Единую команду ИТЭР с их приверженностью эффективному сотрудничеству, что позволило проекту встать на путь к успеху. Совет ИТЭР продолжит пристально наблюдать за ходом реализации проекта, а также оказывать необходимую поддержку, чтобы сохранить его темп.
Россию на заседании Совета представляли глава делегации Игорь Боровков, а также члены Совета ИТЭР Виктор Ильгисонис, Вячеслав Першуков и руководство Частного учреждения Госкорпорации «Росатом» «Проектный центр ИТЭР» – российского Агентства ИТЭР.
По итогам 26-го заседания Совета ИТЭР глава российского Агентства ИТЭР Анатолий Красильников выразил уверенность, что проект развивается в правильном направлении.
Термоядерный реактор на антинаучной фигне[править]
Ну, тут всё просто: это холодный термоядерный синтез. Почему это невозможно — см. выше. Если же до вас не доходят фразы «звездная температура», «высокая энергия» и «термоядерная бомба», или вы насмотрелись на красиво светящееся доказательство того, что у Тони Старка есть сердце (об этом ниже), физика тут бессильна, а вот медицина заинтересуется. А если не все готовы верить Визарду на его авторитетное, но не всегда достаточно убедительное слово — ну вы вот представьте себе мюонный катализ. Мюон на орбите — он вместо электрона, но он очень тяжёлый по сравнению с. В результате его орбита практически «скребёт по ядру» и заряд таки уравновешивается. Отталкивание ослабевает (соседний атом для вступления в химическую связь приближается на опасное расстояние) и реакция начинается! Вот это — да, работает (только мюонов не напасёшься, а то мы бы давно бы). А тут приходит какой-то гриб-весёлка с горы и начинает втирать, что подобным образом может работать растворение водорода в соответствующем металле. При размерах кристаллической решётки-то! Да там от любого ближайшего «компенсатора заряда» до ядра как кузнечику до Луны.
Внешне «реакторы холодного синтеза» могут быть похожи на фузоры, однако в отличие от них там нет обвеса, только провод, идущий в розетку. По сути дела все эти «реакторы» — это электронагреватели, что свидетельствует о том, что их авторы даже фузор собрать не в состоянии по причине дефицита мозгов. В особо чудовищных случаях в конструкции есть лампочка. Хотите посадить автора в лужу? Выньте штепсель из розетки, а также потребуйте полные чертежи устройства, потому что собранный без участия автора девайс работать не будет, что нарушает критерий научности и выдает мошенничество. Такие дела.
Да, о дуговом реакторе Тони Старка. Это никоим образом не термоядерный реактор, что бы там не говорил Тони Старк. Это — вы наверное удивитесь — топливный элемент, в пользу чего говорит наличие материалов платиновой группы (из которых делаются химические катализаторы), необходимость зарядки этой штуки (ох как просело напряжение после включения сердца Тони Старка) и не особо большая долговечность (по причине расходования палладия). Самым примечательным во всем этом являются слова Ивана Ванко про палладий у сердца. Извините мой французский, но кардиологи всего мира угорали над его словами очень долго (дело в том, что палладий активно используется в медицине). Но, эта фиговень красиво светится, а ещё благодаря ней костюм Железного Человека может летать, и для фанатов этого достаточно.
Проводники тороидального и полоидального поля
Обязанность Российской Федерации заключается в поставке 22 километров проводников на основе 80 тонн сверхпроводящих Nb3Sn стрендов для обмоток катушек тороидального поля (тп) и 11 км проводников на основе 40 тонн сверхпроводящих NbTi стрендов для обмоток катушек полоидального поля (пп) магнитной системы ИТЭР. Изготовление в РФ и поставка сверхпроводников для магнитной системы ИТЭР позволит на базе создаваемого в России одного из крупнейших в мире промышленного производства уникальных наноструктурированных сверхпроводящих материалов обеспечить инновационное развитие атомной энергетики и ряда других отраслей техники (электротехника, транспорт, электроника, медицина).
К настоящему моменту Россия выполнила все обязательства по изготовлению и поставке в Организацию ИТЭР проводников тороидального и полоидального поля.
Термоядерные реакторы в мире
Начиная с 1970 годов, начало коммерческого использования энергии синтеза постоянно отодвигалось на 40 лет. Однако в последние годы произошло многое, благодаря чему этот срок может быть сокращен.
Построено несколько токамаков, в том числе европейский JET, британский MAST и экспериментальный термоядерный реактор TFTR в Принстоне, США. Международный проект ITER в настоящее время находится в стадии строительства в Кадараше, Франция. Он станет самым крупным токамаком, когда заработает в 2020 годах. В 2030 г. в Китае будет построен CFETR, который превзойдет ITER. Тем временем КНР проводит исследования на экспериментальном сверхпроводящем токамаке EAST.
Термоядерные реакторы другого типа – стеллаторы – также популярны у исследователей. Один из крупнейших, LHD, начал работу в японском Национальном институте термоядерного синтеза в 1998 году. Он используется для поиска наилучшей магнитной конфигурации удержания плазмы. Немецкий Институт Макса Планка в период с 1988 по 2002 год проводил исследования на реакторе Wendelstein 7-AS в Гархинге, а в настоящее время – на Wendelstein 7-X, строительство которого длилось более 19 лет. Другой стелларатор TJII эксплуатируется в Мадриде, Испания. В США Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL), где был построен первый термоядерный реактор данного типа в 1951 году, в 2008 году остановила строительство NCSX из-за перерасхода средств и отсутствия финансирования.
Кроме того, достигнуты значительные успехи в исследованиях инерциального термоядерного синтеза. Строительство National Ignition Facility (NIF) стоимостью 7 млрд $ в Ливерморской национальной лаборатории (LLNL), финансируемое Национальной администрацией по ядерной безопасности, было завершено в марте 2009 г. Французский Laser Mégajoule (LMJ) начал работу в октябре 2014 года. Термоядерные реакторы используют доставленные лазерами в течение нескольких миллиардных долей секунды около 2 млн джоулей световой энергии в цель размером в несколько миллиметров для запуска реакции ядерного синтеза. Основной задачей NIF и LMJ являются исследования по поддержке национальных военных ядерных программ.