 |
||
|
В Сочи о термояде - о ТРТ и не только AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 12.10.2025 XXI Всероссийская конференция "Диагностика высокотемпературной плазмы" прошла в Сочи с 29 сентября по 3 октября 2025 года. Целями конференции являлись обмен информацией по всем аспектам диагностики высокотемпературной плазмы и анализ современных тенденций в разработке и использовании диагностик нового поколения для ИТЭР, ТРТ и других термоядерных установок реакторного масштаба. На полях конференции на вопросы СМИ ответили директор направления научно-технических исследований и разработок госкорпорации "Росатом" Виктор Ильгисонис и директор Проектного центра ИТЭР госкорпорации "Росатом" Анатолий Красильников. ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО Во время пресс-подхода.  От ИТЭР к ТРТ Российские термоядерщики не только принимают активное участие в проекте по сооружению экспериментального термоядерного реактора ИТЭР на юге Франции, но и ведут разработку собственного проекта ТРТ, токамака с реакторными технологиями. По словам Анатолия Красильникова, ТРТ можно считать продолжением и развитием технологий ИТЭР. Главное и принципиальное отличие двух проектов - применение в ТРТ электромагнитной системы из ВТСП, высокотемпературных сверхпроводников. Это позволит поднять магнитное поле до значения 8 Тл и сделать машину более компактной. При сравнимых мощностях термоядерного выхода российский токамак по радиусу будет примерно в три раза меньше. Большой радиус вакуумной камеры ТРТ составит 2,15 м против 6,2 м у ИТЭР. "Ни ТРТ, ни китайский проект BEST не конкуренты ИТЭР", - считает Виктор Ильгисонис. - "Это подчёркиваем как мы, так и наши китайские коллеги. Проект ИТЭР продолжается, он должен быть завершён, должен показать свою работоспособность как демонстрационный проект". Как известно, работы по ИТЭР ведутся на протяжении двух десятилетий. За это время наука и технологии ушли вперёд, появились новые результаты в таких областях, как высокотемпературная сверхпроводимость. Их можно и нужно проверять параллельно основному процессу и, по возможности, внедрять. "Когда вы строите серийное производство, то, как правило, в головах конструкторов и инженеров уже есть разработки моделей, которым предстоит выйти на серийность через несколько или даже десятки лет. Это нормально", - считает Виктор Игоревич. "Нельзя осуществлять прогресс, тиражируя старые решения. Наше направление должно идти вперёд... Делать аналогичную ИТЭР машину смысла нет, тем более что китайские коллеги успешно продвигаются, и у англичан и американцев есть новые планы. Поэтому я всячески за то, чтобы в токамаке ТРТ опробовать действительно инновационные решения, которые способны вывести нас на более высокий уровень развития термоэнергетической технологии", - уверен Виктор Ильгисонис. Вызовы стеллараторов В последние годы несколько европейских и американских стартапов стараются доказать перспективность направления стеллараторов по сравнению с токамаками. С их стороны звучат даже такие утверждения, что они сумеют получить на своих проектах первую плазму раньше, чем будет пущен ИТЭР. "Направление стеллараторов появилось не сегодня", - напоминает Виктор Ильгисонис. - "Оно возникло практически одновременно с направлением токамаков. Можно вспомнить и другие идеи, которые были в головах у учёных. Например, концепция открытой ловушки".
В отличие от замкнутых ловушек (токамаков, стеллараторов), имеющих форму тороида, для открытых ловушек характерна линейная геометрия, причём силовые линии магнитного поля пересекают торцевые поверхности плазмы (с этим связано происхождение термина "открытая ловушка" - она "открыты" с торцов)". Цит. по: И.Н.Бекман "Ядерные реакции в термоядерном синтезе". В России направлением открытых ловушек активно занимаются в институте ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН, где находится установка "Комплекс ДОЛ". Токамаки вышли вперёд не случайно. В их концепции была заложена плодотворная дебютная идея, а именно, одна и та же конфигурация тока и магнитного поля обеспечивает и нагрев, и удержание плазмы. Все остальные системы должны заботиться об обеспечении этих условий порознь. "У стеллараторов есть масса достоинств, но я абсолютно убеждён в том, что первым демонстрационным термоядерным реактором, конечно же, станет токамак. Наши выводы базируются на мощной физической базе, сомневаться в которой оснований нет", - подчёркивает Виктор Ильгисонис. Стоит напомнить, что заявления о намерениях конкурентов опередить ИТЭР возникают с периодом примерно 5-10 лет. Как пример, в середине 2010-х годов на слуху был проект компактного реактора от компании Lockheed Martin. Разработчики обещали его скорейшую коммерциализацию, в реальности проект был остановлен спустя несколько лет. "Относитесь к этому спокойно", - советует Виктор Ильгисонис. Проблема первой стенки В 2023 году неожиданную остроту приобрёл, казалось бы, решённый вопрос о выборе материала первой стенки реактора ИТЭР. "Первая стенка ИТЭР была бериллиевая, и она была оптимизирована для физики горения в плазме", - напомнил Анатолий Красильников. Но у французского ядерного регулятора был свой взгляд на вещи, к бериллию они относятся к большим опасением из-за отсутствия в их стране практического опыта работы с таким материалом. Поэтому возникло предложение перейти на ИТЭР от бериллия к вольфраму как материалу первой стенки. "Мы в России видим проблему, которую создаст вольфрам, а именно, появление в плазме вольфрамовых примесей. Поэтому мы длительное время возражали против такого перехода", - сказал Анатолий Витальевич.
"Излучение из плазмы пропорционально Z-квадрат. 50 в квадрате и 5 в квадрате - это колоссальная разница с точки зрения переизлучаемой из плазмы энергии". Иными словами, на нагрев плазмы в случае перехода на первую стенку из вольфрама придётся потратить намного больше энергии, чем в случае первой стенки из вольфрама, покрытого бором (Z=5), как сейчас предлагает Россия". Цит. по: https://t.me/RealAtomInfo/3294 (телеграм-канал RealAtomInfo). В итоге российская сторона заняла следующую позицию - пусть материалом будет вольфрам, но наши специалисты предложат вариант покрытия стенки материалом с низким зарядом (Z). "Когда в международной организации ИТЭР наше предложение услышали, то восприняли его. Генеральный директор организации поддержал его лично, и с нами был заключён специальный контракт", - добавил Анатолий Красильников. У России уже были технологии нанесения покрытий из лёгких элементов. В дополнение к ним был проведен комплекс экспериментов. Сначала изучался метод газоплазменного нанесения B4C на вольфрам в атмосфере. Дальше очень обнадёживающим российским специалистам показался метод детонационного нанесения - как и в первом случае, это плазменная струя, но создаваемая детонацией. На сегодняшний день у России есть установки, на которых выполняется нанесение B4C на вольфрам, есть результаты экспериментов, есть установки, на которых эти результаты можно исследовать. В частности, нужно до конца понять, в какой форме напыляется карбид бора, не формируются ли графитовые плёнки, активно сорбирующие тритий, и так далее. К середине 2026 года все работы должны быть закончены и результаты представлены Организации ИТЭР. На основании российских результатов будет принято окончательное решение о материале первой стенки. "На этапе работы с покрытием B4C у нас возникли дополнительные идеи. Покрывать можно и нитридом бора, и TiB2. Некоторые из результатов планируется обсудить в ходе конференции в Сочи", - добавил Анатолий Красильников. В отличие от французского ядерного регулятора, у "Ростехнадзора" отношение к бериллию более лояльное, так как в нашей стране с бериллием работать умеют. Поэтому для ТРТ можно выбирать для первой стенки бериллий. Но можно и посмотреть на варианты с покрытием. Если в итоге они окажутся лучшими, чем бериллий, то в таком случае будет логичным выбрать для российского проекта именно их. Новые реакции В пленарном докладе, с которым на конференции выступил Анатолий Витальевич, упоминались такие экзотические реакции синтеза как дейтерий-литий и дейтерий-гелий. Поэтому просьба рассказать подробнее об их преимуществах стала логичной. "Самые высокие сечения взаимодействия, конечно, у реакции дейтерий-тритий. Но у неё есть затруднения для практической реализации", - сказал Анатолий Красильников. Первое и едва ли не самое сложное - трудности работы с тритием, так как это радиоактивный материал. Вторая проблема - колоссальный нейтронный поток, образующийся в ходе реакции, что весьма неприятно для первой стенки, а также для второй стенки и всех последующих. Физики активно исследуют варианты безнейтронного синтеза. Интерес вызывает реакция дейтерий-гелий-3. К сожалению, сечение этой реакции ниже, чем у дейтерий-трития. На практике это приведёт либо к необходимости нагревать плазму до более высоких температур, либо к принятию каких-то дополнительных мер для разгона частиц до более высоких энергий. Похожая ситуация и для реакции дейтерий-литий-7. Нужно добавить, что её рассматривали не так интенсивно, как дейтерий-гелий-3. В США изучают реакцию протон-бор-11. Она абсолютно безнейтронная, её результатом являются три альфа-частицы (две из них образуются в результате распада бериллия-8). Все эти реакции объединяет необходимость сдвига в область более высоких энергий. При этом нужно учитывать, что у токамаков есть ограничение по параметру β, отношению кинетической энергии плазмы к магнитной энергии, которая её удерживает. "Если вы увеличиваете магнитное поле, то можете и кинетическую энергию поднять. Это дополнительный плюс проекту ТРТ, так как на нём станет возможным изучить новые реакции", - считает Анатолий Красильников. Более того, в зависимости от выбора материала первой стенки ТРТ некоторые из элементов (бор или литий) можно будет получить для экспериментов с новыми реакциями бесплатно. Про Китай и золото из бланкета Виктор Игоревич и Анатолий Витальевич ответили также на вопросы, касающиеся перспектив сотрудничества с китайскими коллегами и их проектом BEST. Подробнее эту тему лучше осветить в отдельном материале. Пока ограничимся кратким выводом: перспективы хорошие. Российским специалистам интересен BEST, их китайским коллегам - ТРТ. Поле для взаимодействия есть. В заключение по просьбе корреспондентов AtomInfo.Ru специалисты прокомментировали полусерьёзную статью американского стартапа Marathon Fusion о возможности наработки в коммерческих целях золота в бланкете термоядерного реактора, вызвавшую этим летом определённый интерес у прессы. Виктор Ильгисонис: "Если вы видели дальнейшие публикации на эту тему, то в них было указано, что да, это возможно, но такое золото будет стоить дороже платины. Физически не запрещено, экономически смысла не имеет". Анатолий Красильников: "Нам нужно думать о другом, о том, как превратить термоядерную энергию в электричество или тепло. Это отдельная большая инженерная задача, но ей нужно заниматься, потому что именно она позволит дать человечеству от нашего направления практическую выгоду". Ключевые слова: Синтез, ITER, Выставки и конференции, Статьи, Интервью Другие новости: Фоторепортаж о выставке CINE-2025 Международная выставка CINE-2025 прошла в Янтае (Китай) 15-16 сентября 2025 года. Росатом и Узбекистан подписали новые соглашения Два блока на базе ВВЭР-1000 и два блока с РИТМ-200Н мощностью 55 МВт каждый. В работе ещё 14 реакторов. |
Герой дня 
Атомная выставка CINE-2025 в Китае Это традиционное мероприятие, посвящённое новым разработкам в атомной отрасли. Особенностью выставки является то, что на ней представлены, в первую очередь, китайские компании. ИНТЕРВЬЮ
Николя Мас МНЕНИЕ
Виктор Мурогов |