Сооружение, в котором будет проведен один из крупнейших и самых амбициозных энергетических экспериментов в истории, уже завершено, и инженеры, работающие над зданием токамак-реактора ITER готовятся к этапу сборки термоядерного реактора. Прошло девять лет в процессе создания, и сооружение построено таким образом, чтобы выдерживать высокотемпературные высокоскоростные реакции, происходящие внутри Солнца, и, надеемся, продвинуть наше десятилетнее стремление к чистой и неисчерпаемой энергии ядерного синтеза.
Работая с 1985 года, ITER (проект Международного экспериментального термоядерного реактора, англ. International Thermonuclear Experimental Reactor) представляет собой тип термоядерного реактора, известного как токамак, и представляет собой совместный проект, в котором участвуют тысячи ученых и инженеров из 35 стран. Эти устройства в форме пончика предназначены для размещения круглых потоков плазмы, состоящих из атомов водорода, которые сжимаются с помощью сверхпроводящих магнитов, так что они сливаются воедино и выделяют огромные количества энергии.
Площадка ИТЭР во Франции. Фото: Vinci.
Существуют ключевые технологические проблемы, которые необходимо преодолеть, когда речь идет о реакторах токамак. Главным образом, они сосредоточены на доведении их до требуемых температур и поддержании потоков плазмы на месте достаточно долго для протекания реакций.
Ряд экспериментальных токамак устройств эксплуатируются по всему миру и продолжают делать шаги к достижению цели практического производства энергии ядерного синтеза. К ним относятся устройство британской фирмы Tokamak Energy, температура которого в прошлом году достигла 15 миллионов градусов по Цельсию, и китайская экспериментальная усовершенствованная сверхпроводящая установка Experimental Advanced Superconducting Tokamak, которая в 2016 году поддерживала перегретую плазму в течение рекордных 102 секунд, а в прошлом году достигла внутренней температуры 100 миллионов градусов по Цельсию.
ITER будет создавать потоки плазмы в 10 раз мощнее, чем самый большой действующий сегодня токамак. Фото: ITER.
Однако никто не достигнет высот ITER, как в переносном, так и в буквальном смысле. Vinci - это строительная фирма, стоящая за зданием токамак-реактора, и только что доработавшая конструкцию высотой 73 метра, в которой будет размещен самый большой на планете токамак-реактор.
ITER будет управлять и играться с потоками плазмы в 10 раз плотнее, чем самый большой действующий сегодня токамак. Предпосылка для создания такой большой версии экспериментального устройства довольно проста - чем больше и длиннее плазменные потоки, тем больше возможностей для реакций ядерного синтеза.
Наибольшая мощность, которую когда-либо производил токамак-реактор, составляет 16 МВт - рекорд, достигнутый в 1997 году объединенным европейским токамаком Joint European Torus в Великобритании. Команда, стоящая за ITER, нацелилась на 500 МВт. После завершения строительства здания рабочие скоро начнут собирать миллионы деталей, составляющих реактор.
Взгляд на строительную площадку с высоты птичьего полета. Фото: Vinci.
Ожидается, что этот этап сборки займет пять лет, и команда надеется достичь первой плазмы в 2025 году.
Источник: New Atlas / Vinci, ITER