Das Wort „TOKAMAK“ ist eine Abkürzung der Wörter TOROIDAL, CAMERA, MAGNETIC COILS, die die Hauptelemente dieser von A.D. erfundenen Magnetfalle beschreiben. Sacharow im Jahr 1950. Das Schema von TOKAMAK ist in Abb. 4 dargestellt.

Abbildung 4. Schema der Haupteinheiten von TOKAMAK

Das Hauptmagnetfeld in der toroidalen Kammer, die heißes Plasma enthält, wird durch toroidale Magnetspulen erzeugt. Eine wichtige Rolle im Plasmagleichgewicht spielt der Plasmastrom, der entlang der toroidalen Plasmasäule fließt und ein poloidales Magnetfeld erzeugt, das entlang der kleinen Umgehung des Torus gerichtet ist. Das resultierende Magnetfeld hat Kraftlinien in Form endloser Spiralen, die die Mittellinie des Plasmatorus - die magnetische Achse - bedecken. Somit bilden die magnetischen Feldlinien in TOKAMAK einen geschlossenen, verschachtelten Torus magnetische Oberflächen. Der Strom im Plasma wird durch einen Wirbel aufrechterhalten elektrisches Feld erzeugt durch die Primärwicklung des Induktors. In diesem Fall spielt die Plasmaspule die Rolle einer Sekundärwicklung. Es ist offensichtlich, dass die induktive Aufrechterhaltung des Stroms in TOKAMAK durch die Reserve des magnetischen Feldflusses in der Primärwicklung begrenzt und nur für eine endliche Zeit möglich ist. Zusätzlich zu Ringkernspulen und der Primärwicklung des Induktors sollte TOKAMAK Poloidwicklungen haben, die benötigt werden, um das Gleichgewicht des Plasmas aufrechtzuerhalten und seine Position in der Kammer zu steuern. Die in den Poloidspulen fließenden Ströme erzeugen elektromagnetische Kräfte, die auf den Plasmastrom einwirken und somit dessen Lage in der Kammer und die Querschnittsform der Plasmasäule verändern können.

Der erste TOKAMAK wurde in Russland am Institut für Atomenergie gebaut, das nach I.V. Kurchatov im Jahr 1956. Zehn Jahre intensiver Forschung und Verbesserung dieses Geräts führten zu bedeutenden Fortschritten bei den Plasmaparametern von TOKAMAKS. Bis 1968 erreichte TOKAMAK T-Z eine Plasmatemperatur von 0,5 keV und erreichte Parameter, die die anderer Magnetfallen deutlich übertrafen. Von diesem Moment an begann die aktive Entwicklung dieser Richtung in anderen Ländern. In den siebziger Jahren wurden folgende TOKAMAKS gebaut T-Z-Generation: T-7, T-10, T-11 in der UdSSR, PLT und DIII-D in den USA, ASDEX in Deutschland, TFR in Frankreich, JFT-2 in Japan usw. Auf TOKAMAKS wurden Methoden zur zusätzlichen Plasmaheizung entwickelt dieser Generation, wie Injektion von neutralen Atomen, Elektron- und Ionen-Zyklotronheizung, verschiedene Plasmadiagnostik und Plasmakontrollsysteme entwickelt worden. Als Ergebnis wurden auf TOKAMAKS der zweiten Generation beeindruckende Plasmaparameter erhalten: eine Temperatur von mehreren KeV, Plasmadichten von über 1020 m-3. Der Parameter ntE (Kriterium von Lawson) hat den Wert 5 1018 erreicht. Darüber hinaus erhielt TOKAMAK ein zusätzliches, grundlegend wichtiges Element für den Reaktor - einen Umleiter. Mit Hilfe von Strömen im System poloidaler Windungen werden die magnetischen Feldlinien in einem modernen TOKAMAK in einen speziellen Teil der Kammer gebracht. Die Konfiguration des Plasmadivertors ist in Abb. 5 am Beispiel des DIII-D TOKAMAK dargestellt.

Abb.5. Querschnitt eines modernen TOKAMAK DIII-D mit vertikal ausgedehntem Plasma und Divertor-Magnetkonfiguration.

Der Diverter ermöglicht es, die Energieflüsse aus dem Plasma besser zu steuern und den Eintrag von Verunreinigungen in das Plasma zu reduzieren. Eine wichtige Errungenschaft dieser Generation von TOKAMAKS war die Entdeckung von Modi mit verbessertem Plasmaeinschluss – dem H-Modus.

In den frühen 80er Jahren wurde die dritte Generation von TOKAMAKS, Maschinen mit einem großen Torusradius von 2-3 m und einem Plasmastrom von mehreren MA, in Betrieb genommen. Fünf solcher Maschinen wurden gebaut: JET und TORUS-SUPRA in Europa, JT60-U in Japan, TFTR in den USA und T-15 in der UdSSR. Die Parameter großer TOKAMAKS sind in Tabelle 2 dargestellt. Zwei dieser Maschinen, JET und TFTR, wurden entwickelt, um mit Tritium zu arbeiten und eine thermonukleare Ausbeute auf dem Niveau von Qfus = Psynthesis / Pcost = 1 zu erzielen.

TOKAMAKS T-15 und TORUS-SUPRA haben supraleitende Magnetspulen, ähnlich denen, die im TOKAMAK-Reaktor benötigt werden. Die physikalische Hauptaufgabe von Maschinen dieser Generation bestand darin, den Einschluss von Plasma mit thermonuklearen Parametern zu untersuchen, die limitierenden Plasmaparameter zu klären, Erfahrungen in der Arbeit mit einem Divertor zu sammeln usw. Zu den technologischen Aufgaben gehörten: Entwicklung von supraleitenden Magnetsystemen, die ein Feld erzeugen können mit einer Induktion von bis zu 5 T in großen Volumina, die Entwicklung von Systemen zum Arbeiten mit Tritium, der Erwerb von Erfahrungen beim Abführen hoher Wärmeströme in einem Divertor, die Entwicklung von Systemen für die ferngesteuerte Montage und Demontage der internen Komponenten der Anlage , die Verbesserung der Plasmadiagnostik usw.

Tabelle 2. Hauptparameter großer experimenteller TOKAMAKS. TOKAMAK TFTR hat sein Programm bereits abgeschlossen und wurde 1997 eingestellt. Die restlichen Maschinen arbeiten weiter.

1) TOKAMAK T-15 wurde bisher nur im Regime mit ohmscher Plasmaheizung betrieben, und daher sind die auf dieser Anlage erhaltenen Plasmaparameter ziemlich niedrig. Für die Zukunft ist vorgesehen, 10 MW Neutralinjektion und 10 MW Elektrozyklotronheizung einzuführen.
2) Der gegebene Qfus wird aus den Parametern des im Setup erhaltenen DD-Plasmas auf das DT-Plasma umgerechnet.

Und obwohl das Versuchsprogramm auf diesen TOKAMAKS noch nicht abgeschlossen ist, hat diese Maschinengeneration die ihr gestellten Aufgaben praktisch erfüllt. TOKAMAKS JET und TFTR erhielten zum ersten Mal eine große thermonukleare Leistung von DT-Reaktionen im Plasma, 11 MW in TFTR und 16 MW in JET.

Diese Generation von TOKAMAKS erreichte den Schwellenwert Qfus = 1 und erzielte ntE nur um ein Vielfaches niedriger als das, was für einen TOKAMAK-Reaktor in Originalgröße erforderlich ist. In TOKAMAKS lernten sie, wie man mit HF-Feldern und neutralen Strahlen einen stationären Plasmastrom aufrechterhält. Die Physik der Plasmaerwärmung durch schnelle Teilchen, einschließlich thermonuklearer Alpha-Teilchen, wurde untersucht, der Betrieb des Divertors wurde untersucht und es wurden Betriebsmodi mit geringer thermischer Belastung entwickelt. Die Ergebnisse dieser Studien ermöglichten es, die physikalischen Grundlagen für den nächsten Schritt zu schaffen - den ersten TOKAMAK-Reaktor, der im Verbrennungsmodus arbeiten wird.

Langzeitstudien zum Plasmaeinschluss in TOKAMAKS haben gezeigt, dass die Prozesse der Energie- und Teilchenübertragung durch das Magnetfeld durch komplexe turbulente Prozesse im Plasma bestimmt werden. Und obwohl die Plasmainstabilitäten, die für die anomalen Plasmaverluste verantwortlich sind, bereits identifiziert wurden, reicht das theoretische Verständnis nichtlinearer Prozesse noch nicht aus, um die Plasmalebensdauer basierend auf ersten Prinzipien zu beschreiben. Zur Extrapolation der in modernen Anlagen erhaltenen Plasmalebensdauern auf den Maßstab des TOKAMAK-Reaktors werden daher derzeit empirische Gesetzmäßigkeiten - Skalierungen - verwendet. Eine dieser Skalierungen, erhalten mit statistische Verarbeitung experimentelle Datenbank aus verschiedenen TOKAMAKS, sagt voraus, dass die Lebensdauer mit einer Erhöhung der Plasmagröße, des Plasmastroms und der Plasmaquerschnittsverlängerung zunimmt und mit einer Erhöhung der Plasmaheizleistung abnimmt.

Die Skalierung sagt voraus, dass TOKAMAK, in dem eine sich selbst erhaltende thermonukleare Verbrennung stattfinden wird, einen großen Radius von 7-8 m und einen Plasmastrom von 20 MA haben sollte. In einem solchen TOKAMAK wird die Energielebensdauer 5 Sekunden überschreiten und die Leistung der thermonuklearen Reaktionen wird auf dem Niveau von 1-1,5 GW liegen.

Um die für die Strömung notwendigen Bedingungen zu erreichen. Das Plasma im Tokamak wird nicht von den Wänden der Kammer gehalten, die der für thermonukleare Reaktionen erforderlichen Temperatur nicht standhalten können, sondern von einem speziell erzeugten kombinierten Magnetfeld - einem toroidalen externen und poloidalen Stromfeld, das durch die Plasmasäule fließt. Im Vergleich zu anderen Installationen, die ein Magnetfeld verwenden, um das Plasma einzuschließen, ist die Verwendung von elektrischem Strom Hauptmerkmal tokamak. Der Strom im Plasma sorgt für eine Erwärmung des Plasmas und hält das Gleichgewicht der Plasmasäule in der Vakuumkammer aufrecht. Dieser Tokamak unterscheidet sich insbesondere vom Stellarator, einem der alternativen Einschlusssysteme, bei dem sowohl toroidale als auch poloidale Felder unter Verwendung externer Magnetspulen erzeugt werden.

Der Tokamak-Reaktor wird derzeit im Rahmen des internationalen Wissenschaftsprojekts ITER entwickelt.

Geschichte

Der Vorschlag, die kontrollierte thermonukleare Fusion für industrielle Zwecke zu nutzen, und ein spezifisches Schema, das die thermische Isolierung von Hochtemperaturplasmen durch ein elektrisches Feld nutzt, wurden erstmals Mitte der 1950er Jahre vom sowjetischen Physiker O. A. Lavrentiev formuliert. Diese Arbeit diente als Katalysator für die sowjetische Forschung zum Problem der kontrollierten thermonuklearen Fusion. A. D. Sacharow und I. E. Tamm schlugen 1951 vor, das Schema zu ändern, indem sie vorschlugen theoretische Basis Kernreaktor, bei dem das Plasma die Form eines Torus hat und von einem Magnetfeld gehalten wird. Gleichzeitig wurde dieselbe Idee von amerikanischen Wissenschaftlern vorgeschlagen, aber bis in die 1970er Jahre "vergessen".

Derzeit gilt der Tokamak als das vielversprechendste Gerät für die Umsetzung der kontrollierten thermonuklearen Fusion.

Gerät

Ein Tokamak ist eine ringförmige Vakuumkammer, um die Spulen gewickelt sind, um ein ringförmiges Magnetfeld zu erzeugen. Die Vakuumkammer wird zunächst evakuiert und dann mit einer Mischung aus Deuterium und Tritium gefüllt. Dann mit Induktor In der Kammer wird ein elektrisches Wirbelfeld erzeugt. Der Induktor ist die Primärwicklung eines großen Transformators, bei dem die Kammer des Tokamaks die Sekundärwicklung ist. Das elektrische Feld bewirkt, dass Strom fließt und in der Plasmakammer zündet.

Der durch das Plasma fließende Strom erfüllt zwei Aufgaben:

• heizt das Plasma auf die gleiche Weise auf, wie es jeden anderen Leiter erhitzen würde (ohmsche Erwärmung);
• erzeugt um sich herum ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld heißt poloidal(d.h. entlang der durchgehenden Linien gerichtet Stangen sphärisches Koordinatensystem).

Das Magnetfeld komprimiert den durch das Plasma fließenden Strom. Als Ergebnis wird eine Konfiguration gebildet, in der spiralförmige magnetische Kraftlinien die Plasmasäule "umwickeln". In diesem Fall fällt die Stufe während der Rotation in toroidale Richtung nicht mit der Stufe in poloidaler Richtung zusammen. Magnetische Linien nicht geschlossen sind, winden sie sich unendlich oft um den Torus und bilden die sogenannten "Magnetflächen" in Torusform.

Das Vorhandensein eines poloidalen Feldes ist für einen stabilen Plasmaeinschluss in einem solchen System notwendig. Da es durch Erhöhen des Stroms im Induktor erzeugt wird und nicht unendlich sein kann, ist die Dauer der stabilen Existenz des Plasmas in einem klassischen Tokamak immer noch auf wenige Sekunden begrenzt. Um diese Einschränkung zu überwinden, wurden zusätzliche Verfahren entwickelt, um den Strom aufrechtzuerhalten. Dazu kann die Injektion von beschleunigten neutralen Deuterium- oder Tritiumatomen in das Plasma oder Mikrowellenstrahlung verwendet werden.

Neben Ringkernspulen zusätzlich poloidale Feldspulen. Sie sind ringförmige Spulen um die vertikale Achse der Tokamak-Kammer.

Eine Erwärmung durch Stromfluss allein reicht nicht aus, um das Plasma auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen thermonukleare Reaktion. Zur zusätzlichen Erwärmung wird Mikrowellenstrahlung bei den sogenannten Resonanzfrequenzen (die beispielsweise mit der Zyklotronfrequenz von Elektronen oder Ionen zusammenfallen) oder die Injektion schneller neutraler Atome verwendet.

Tokamaks und ihre Eigenschaften

Insgesamt wurden weltweit etwa 300 Tokamaks gebaut. Die größten von ihnen sind unten aufgeführt.

UdSSR und Russland

Kasachstan

• Das Kazakhstan Materials Science Tokamak (KTM) ist eine experimentelle thermonukleare Einrichtung zur Erforschung und Erprobung von Materialien in Energiebelastungsmodi in der Nähe

Tokamak (TOroidal Chamber with Magnetic Coils) ist eine toroidale Einrichtung für den magnetischen Plasmaeinschluss. Das Plasma wird nicht von den Wänden der Kammer gehalten, die seiner Temperatur nicht standhalten können, sondern von einem speziell erzeugten Magnetfeld. Ein Merkmal des Tokamak ist die Verwendung elektrischer Strom, die durch das Plasma fließen, um das für das Plasmagleichgewicht notwendige poloidale Feld zu erzeugen. Darin unterscheidet er sich vom Stellarator, bei dem sowohl das toroidale als auch das poloidale Feld mit Hilfe von Magnetspulen erzeugt wird.

Geschichte

Der Begriff "Tokamak" wurde in den 1950er Jahren von den russischen Physikern Igor Evgenievich Tamm und Andrei Dmitrievich Sacharov als Abkürzung für den Ausdruck "Toroidkammer mit Magnetspulen" eingeführt. Der erste Tokamak wurde unter der Leitung von Akademiker L.A. Artsimovich am Institut für Atomenergie entwickelt. IV Kurtschatow in Moskau und demonstrierte 1968 in Nowosibirsk.

Der Tokamak gilt derzeit als das vielversprechendste Gerät zur kontrollierten thermonuklearen Fusion.

Gerät

Ein Tokamak ist eine toroidale Vakuumkammer, um die Spulen gewickelt sind, um ein (toroidales) Magnetfeld zu erzeugen. Aus der Vakuumkammer wird zunächst Luft gepumpt und dann mit einer Mischung aus Deuterium und Tritium gefüllt. Dann wird mit Hilfe eines Induktors ein elektrisches Wirbelfeld in der Kammer erzeugt. Der Induktor ist die Primärwicklung eines großen Transformators, in dem die Tokamak-Kammer die Sekundärwicklung ist. Das elektrische Feld bewirkt, dass Strom fließt und in der Plasmakammer zündet.

Der durch das Plasma fließende Strom erfüllt zwei Aufgaben:

Erwärmt das Plasma auf die gleiche Weise, wie es jeden anderen Leiter erwärmen würde (ohmsche Erwärmung).
- Erzeugt ein Magnetfeld um sich herum. Dieses Magnetfeld wird als poloidal bezeichnet (d. h. entlang von Linien gerichtet, die durch die Pole eines sphärischen Koordinatensystems verlaufen).

Das Magnetfeld komprimiert den durch das Plasma fließenden Strom. Als Ergebnis wird eine Konfiguration gebildet, in der spiralförmige magnetische Kraftlinien die Plasmasäule "umwickeln". In diesem Fall fällt die Stufe während der Rotation in toroidale Richtung nicht mit der Stufe in poloidaler Richtung zusammen. Die magnetischen Linien erweisen sich als offen, sie winden sich unendlich oft um den Torus und bilden den sogenannten. "magnetische Oberflächen" in Torusform.

Das Vorhandensein eines poloidalen Feldes ist für einen stabilen Plasmaeinschluss in einem solchen System notwendig. Da es durch Erhöhen des Stroms im Induktor erzeugt wird und nicht unendlich sein kann, ist die Zeit der stabilen Existenz des Plasmas in einem klassischen Tokamak begrenzt. Um diese Einschränkung zu überwinden, wurden zusätzliche Verfahren entwickelt, um den Strom aufrechtzuerhalten. Dazu kann die Injektion von beschleunigten neutralen Deuterium- oder Tritiumatomen in das Plasma oder Mikrowellenstrahlung verwendet werden.

Neben Ringkernspulen werden zusätzliche Poloidfeldspulen benötigt, um den Plasmafaden zu steuern. Sie sind ringförmige Spulen um die vertikale Achse der Tokamak-Kammer.

Das Erhitzen durch Stromfluss allein reicht nicht aus, um das Plasma auf die Temperatur zu erhitzen, die für das Stattfinden einer thermonuklearen Reaktion erforderlich ist. Zur zusätzlichen Erwärmung wird Mikrowellenstrahlung auf dem sogenannten verwendet. Resonanzfrequenzen (die beispielsweise mit der Zyklotronfrequenz von Elektronen oder Ionen zusammenfallen) oder die Injektion von schnellen neutralen Atomen.

Kontrollierte Kernfusion

Die Sonne ist ein natürlicher thermonuklearer Reaktor

Kontrollierte thermonukleare Fusion (CTF) ist die Synthese von schwereren Atomkernen aus leichteren, um Energie zu gewinnen, die im Gegensatz zur explosiven thermonuklearen Fusion (verwendet in thermonuklearen Waffen) kontrolliert wird. Die kontrollierte thermonukleare Fusion unterscheidet sich von der traditionellen Kernenergie dadurch, dass letztere eine Spaltungsreaktion verwendet, bei der leichtere Kerne aus schweren Kernen gewonnen werden. Im Wesentlichen Kernreaktionen, die zur kontrollierten thermonuklearen Fusion eingesetzt werden sollen, werden Deuterium (2H) und Tritium (3H) und in fernerer Zukunft Helium-3 (3He) verwenden.

Das Schicksal der Kernfusion

Die Idee, einen Fusionsreaktor zu bauen, entstand in den 1950er Jahren. Dann wurde beschlossen, es aufzugeben, da die Wissenschaftler viele technische Probleme nicht lösen konnten. Mehrere Jahrzehnte vergingen, bis es Wissenschaftlern gelang, den Reaktor zu "zwingen", Fusionsenergie zu erzeugen.

Diagramm des Internationalen Thermonuklearen Reaktors (ITER)

Die Entscheidung zum Bau des Internationalen Thermonuklearen Reaktors (ITER) wurde 1985 in Genf getroffen. An dem Projekt nehmen die UdSSR, Japan, die USA, das vereinte Europa und Kanada teil. Nach 1991 schloss sich Kasachstan den Teilnehmern an. Seit 10 Jahren werden viele Elemente des zukünftigen Reaktors in den militärisch-industriellen Unternehmen der Industrieländer hergestellt. Beispielsweise hat Japan ein einzigartiges Robotersystem entwickelt, das im Inneren des Reaktors arbeiten kann. In Russland wurde eine virtuelle Version der Installation erstellt.

1998 stellten die Vereinigten Staaten aus politischen Gründen die Finanzierung ihrer Teilnahme an dem Projekt ein. Nachdem die Republikaner im Land an die Macht gekommen waren und in Kalifornien Stromausfälle begannen, kündigte die Bush-Regierung eine Erhöhung der Energieinvestitionen an. Die Vereinigten Staaten hatten nicht die Absicht, sich an dem internationalen Projekt zu beteiligen, und waren an einem eigenen thermonuklearen Projekt beteiligt. Anfang 2002 gab Präsident Bushs Technologieberater John Marburger III bekannt, dass die USA ihre Meinung geändert hätten und beabsichtigen, zu dem Projekt zurückzukehren.

Das Projekt ist hinsichtlich der Teilnehmerzahl vergleichbar mit einem anderen großen internationalen Projekt wissenschaftliches Projekt- Internationale Raumstation. Die Kosten für ITER, die zuvor 8 Milliarden Dollar erreichten, beliefen sich dann auf weniger als 4 Milliarden. Als Folge des Austritts der Vereinigten Staaten wurde beschlossen, die Reaktorleistung von 1,5 GW auf 500 MW zu reduzieren. Dementsprechend ist der Preis des Projekts "abgenommen".

Im Juni 2002 in Russische Hauptstadt Symposium „Tage des ITER in Moskau“ abgehalten. Es diskutierte die theoretischen, praktischen und organisatorischen Probleme der Wiederbelebung des Projekts, dessen Erfolg das Schicksal der Menschheit verändern und bescheren kann die neue art Energie, in Effizienz und Wirtschaftlichkeit nur mit Solarenergie vergleichbar.

Wenn sich die Teilnehmer auf den Bauort der Station und den Baubeginn einigen, wird nach der Prognose von Akademiker Velikhov bis 2010 das erste Plasma erhalten. Dann kann mit dem Bau des ersten thermonuklearen Kraftwerks begonnen werden, das unter günstigen Umständen 2030 den ersten Strom produzieren kann.

Im Dezember 2003 versammelten sich Wissenschaftler, die am ITER-Projekt beteiligt waren, in Washington, um endgültig den Ort seines zukünftigen Baus festzulegen. Die Nachrichtenagentur France Press berichtete unter Berufung auf einen Teilnehmer des Treffens, dass die Entscheidung auf 2004 verschoben worden sei. Die nächsten Verhandlungen zu diesem Projekt finden im Mai 2004 in Wien statt. Der Reaktor wird 2006 gebaut und soll 2014 in Betrieb gehen.

Arbeitsprinzip

Fusion ist eine kostengünstige und umweltfreundliche Art, Energie zu erzeugen. Seit Milliarden von Jahren findet auf der Sonne eine unkontrollierte thermonukleare Fusion statt – Helium entsteht aus dem schweren Isotop des Wasserstoffs Deuterium. Dabei wird enorm viel Energie freigesetzt. Die Menschen auf der Erde haben jedoch noch nicht gelernt, solche Reaktionen zu kontrollieren.

Plasma in einem Fusionsreaktor

Als Brennstoff im ITER-Reaktor werden Wasserstoffisotope verwendet. Bei einer thermonuklearen Reaktion wird Energie freigesetzt, wenn sich leichte Atome zu schwereren verbinden. Dazu muss das Gas auf eine Temperatur von über 100 Millionen Grad erhitzt werden – deutlich höher als die Temperatur im Zentrum der Sonne. Gas bei dieser Temperatur wird zu Plasma. Gleichzeitig verschmelzen Wasserstoffisotopatome und verwandeln sich bei der Freisetzung in Heliumatome eine große Anzahl Neutronen. Ein nach diesem Prinzip arbeitendes Kraftwerk nutzt die Energie von Neutronen, die durch eine Schicht moderiert werden dichte Materie(Lithium)

Der Bau der Station wird mindestens 10 Jahre dauern und 5 Milliarden Dollar kosten. Frankreich und Japan konkurrieren um das prestigeträchtige Recht, die Heimat des Energieriesen zu werden.

Ort der Konstruktion

Kanada, Japan, Spanien und Frankreich machten Vorschläge, den Reaktor auf ihren Territorien zu installieren.

Kanada rechtfertigt die Notwendigkeit, den Reaktor auf seinem Territorium zu platzieren, damit, dass es in diesem Land erhebliche Reserven an Tritium gibt, das eine Verschwendung von Kernenergie darstellt. Der Bau eines Fusionsreaktors wird ihre Entsorgung ermöglichen.

In Japan kämpften laut der Nachrichtenagentur Kyodo Tsushin drei Präfekturen verzweifelt um das Recht, zu Hause einen Reaktor zu bauen. Gleichzeitig Anwohner nördliche Insel Hokkaido lehnte den Bau auf ihrem Land ab.

Im November dieses Jahres empfahl die Europäische Union die französische Stadt Cadarache als zukünftige Baustelle. Wie die Abstimmung ausfallen wird, ist jedoch schwer vorherzusagen. Von Experten wird erwartet, dass sie ihre Entscheidung auf rein objektiver Grundlage treffen wissenschaftliche Fakten, jedoch können auch politische Untertöne die Abstimmung beeinflussen. Die USA haben sich bereits dagegen ausgesprochen, den Bau des Reaktors an Frankreich zu vergeben, und an ihr spalterisches Verhalten während des Irak-Konflikts erinnert.

„Wir haben eine bereits vorhandene wissenschaftliche und technische Struktur, Kompetenz und Erfahrung, die der Garant für die Einhaltung der Fristen ist“, sagte der französische Forschungsminister.

Japan hat auch eine Reihe von Vorteilen - Rokkasho-mura liegt neben dem Hafen und neben der US-Militärbasis. Außerdem sind die Japaner bereit, viel mehr Geld in das Projekt zu investieren als Frankreich. "Wenn Japan ausgewählt wird, werden wir alle notwendigen Kosten übernehmen", sagte der japanische Minister für Wissenschaft und Bildung.

Ein französischer Regierungssprecher sagte gegenüber Reportern, er habe vor dem Treffen „sehr intensive Gespräche auf hoher Ebene“ geführt. Einigen Berichten zufolge bevorzugen jedoch alle Länder außer der Europäischen Union Japan gegenüber Frankreich.

Umweltsicherheit

Laut Wissenschaftlern ist die neue Anlage umweltfreundlicher als die heute betriebenen Kernreaktoren. In der ITER-Anlage wird Helium als abgebrannter Brennstoff produziert und nicht seine Isotope, die jahrzehntelang in speziellen Lagerstätten gelagert werden müssen.

Wissenschaftler glauben, dass die Brennstoffreserven für solche Kraftwerke praktisch unerschöpflich sind – Deuterium und Tritium lassen sich leicht abbauen Meerwasser. Ein Kilogramm dieser Isotope kann so viel Energie freisetzen wie 10 Millionen kg fossiler Brennstoffe.

– eine Vorrichtung zur Durchführung einer thermonuklearen Fusionsreaktion in einem heißen Plasma im quasistationären Modus, wobei das Plasma in einer toroidalen Kammer erzeugt und durch ein Magnetfeld stabilisiert wird. Zweck der Anlage ist die Umwandlung intranuklearer Energie in Wärmeenergie und dann in elektrische Energie. Das Wort „Tokamak“ selbst ist eine Abkürzung des Namens „Magnetische Toroidalkammer“, allerdings haben die Macher der Installation das „g“ am Ende durch ein „k“ ersetzt, um keine Assoziationen mit etwas Magischem hervorzurufen.

Atomenergie (sowohl in einem Reaktor als auch in einer Bombe) erhält eine Person, indem sie die Kerne trennt schwere Elemente zu leichteren. Die Energie pro Nukleon ist für Eisen maximal (das sogenannte "Eisenmaximum") und da Maximum in der Mitte, dann wird nicht nur beim Zerfall schwerer, sondern auch beim Zusammentreffen leichter Elemente Energie freigesetzt. Dieser Prozess wird thermonukleare Fusion genannt und findet in einer Wasserstoffbombe und einem thermonuklearen Reaktor statt. Es gibt viele bekannte thermonukleare Reaktionen, Fusionsreaktionen. Die Energiequelle kann diejenige sein, für die es preiswerten Brennstoff gibt, und es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten, die Fusionsreaktion zu starten.

Der erste Weg ist „explosiv“: Ein Teil der Energie wird aufgewendet, um eine sehr kleine Menge Materie in den erforderlichen Ausgangszustand zu bringen, eine Synthesereaktion findet statt, die freigesetzte Energie wird in eine geeignete Form umgewandelt. Eigentlich ist dies eine Wasserstoffbombe, die nur ein Milligramm wiegt. Verwendung als Quelle der Anfangsenergie Atombombe es kann nicht "klein" sein. Daher wurde angenommen, dass eine Millimetertablette aus Deuterium-Tritium-Eis (oder eine Glaskugel mit einer komprimierten Mischung aus Deuterium und Tritium) von allen Seiten mit Laserpulsen bestrahlt würde. Dabei muss die Energiedichte an der Oberfläche so sein, dass das Plasma obere Schicht Es stellte sich heraus, dass die Tablette auf eine Temperatur erhitzt wurde, bei der der Druck auf die inneren Schichten und die Erwärmung der inneren Schichten der Tablette selbst für die Synthesereaktion ausreichen würden. Dabei muss der Puls so kurz sein, dass die Substanz, die sich in einer Nanosekunde in ein zehn Millionen Grad heißes Plasma verwandelt hat, keine Zeit zum Streuen hat, sondern auf die Innenseite der Tablette drückt. Das Innenteil komprimiert auf eine Dichte, die hundertmal größer ist als die Dichte Feststoffe, und erhitzt sich auf hundert Millionen Grad.

Zweiter Weg. Die Ausgangsstoffe können relativ langsam erhitzt werden - sie werden zu Plasma, und dann kann Energie auf beliebige Weise zugeführt werden, bis die Bedingungen für den Beginn der Reaktion erreicht sind. Damit eine thermonukleare Reaktion in einer Mischung aus Deuterium und Tritium abläuft und eine positive Energieabgabe erzielt (wenn sich herausstellt, dass die infolge einer thermonuklearen Reaktion freigesetzte Energie größer ist als die für diese Reaktion aufgewendete Energie), muss sie erzeugt werden ein Plasma mit einer Dichte von mindestens 10 14 Teilchen / cm 3 (10 - 5 atm.) und heizen es auf etwa 10 9 Grad auf, während das Plasma vollständig ionisiert wird.

Eine solche Erwärmung ist notwendig, damit sich die Kerne trotz der Coulomb-Abstoßung annähern können. Es kann gezeigt werden, dass es notwendig ist, diesen Zustand für mindestens eine Sekunde aufrechtzuerhalten, um Energie zu gewinnen (das sogenannte "Lawson-Kriterium"). Eine genauere Formulierung des Lawson-Kriteriums lautet, dass das Produkt aus der Konzentration und der Aufrechterhaltungszeit dieses Zustands in der Größenordnung von 1015 sCh cm–3 liegen sollte. Das Hauptproblem ist die Stabilität des Plasmas: In einer Sekunde wird es Zeit haben, sich viele Male auszudehnen, die Wände der Kammer zu berühren und abzukühlen.

2006 beginnt die internationale Gemeinschaft mit dem Bau eines Demonstrationsreaktors. Dieser Reaktor wird keine echte Energiequelle sein, aber er ist so ausgelegt, dass danach – wenn alles gut funktioniert – mit dem Aufbau von „Energie“, also „Energie“, begonnen werden kann. bestimmt für die Aufnahme in das Stromnetz, thermonukleare Reaktoren. Die größten physikalischen Projekte (Beschleuniger, Radioteleskope, Raumstationen) so teuer werden, dass die Erwägung der beiden Optionen sogar die Mittel der Menschheit übersteigt, die ihre Anstrengungen vereint hat, sodass eine Wahl getroffen werden muss.

Der Beginn der Arbeiten zur kontrollierten thermonuklearen Fusion sollte auf das Jahr 1950 zurückgeführt werden, als I. E. Tamm und A. D. Sacharow zu dem Schluss kamen, dass es möglich ist, CTS (kontrollierte thermonukleare Fusion) durch magnetischen Einschluss von heißem Plasma zu realisieren. In der Anfangsphase wurde die Arbeit in unserem Land am Kurchatov-Institut unter der Leitung von L. A. Artsimovich durchgeführt. Die Hauptprobleme können in zwei Gruppen eingeteilt werden – Probleme der Plasmainstabilität und technologische Probleme (reines Vakuum, Strahlungsbeständigkeit usw.) Die ersten Tokamaks wurden 1954-1960 hergestellt, heute wurden weltweit mehr als 100 Tokamaks gebaut . In den 1960er Jahren wurde gezeigt, dass es nicht möglich ist, das Plasma nur mittels Erwärmung durch Stromdurchgang („ohmsche Erwärmung“) auf thermonukleare Temperaturen zu bringen. Der natürlichste Weg, den Energieinhalt von Plasma zu erhöhen, schien die Methode der externen Injektion schneller neutraler Teilchen (Atome) zu sein, aber erst in den 1970er Jahren wurde das notwendige technische Niveau erreicht und erreicht echte Experimente Verwendung von Injektoren. Am vielversprechendsten sind nun die Erwärmung neutraler Teilchen durch Injektion und elektromagnetische Strahlung im Mikrowellenbereich. 1988 wurde am Kurchatov-Institut der Tokamak der T-15-Vorreaktorgeneration mit supraleitenden Wicklungen gebaut. Seit 1956, als I. V. Kurchatov während des Besuchs von N. S. Chruschtschow in Großbritannien bekannt gab, dass diese Arbeiten in der UdSSR durchgeführt würden. Die Arbeiten in diesem Bereich werden von mehreren Ländern gemeinsam durchgeführt. 1988 begannen die UdSSR, die USA, die Europäische Union und Japan mit der Planung des ersten experimentellen Tokamak-Reaktors (die Anlage wird in Frankreich gebaut).

Die Abmessungen des entworfenen Reaktors betragen 30 Meter Durchmesser und 30 Meter Höhe. Die voraussichtliche Bauzeit für diese Anlage beträgt acht Jahre, die Betriebsdauer 25 Jahre. Das Plasmavolumen der Anlage beträgt etwa 850 Kubikmeter. Der Plasmastrom beträgt 15 Megaampere. Die thermonukleare Leistung der Anlage von 500 Megawatt wird 400 Sekunden lang aufrechterhalten. In Zukunft soll diese Zeit auf 3000 Sekunden erhöht werden, was die Durchführung des ersten ermöglichen wird echte Forschung Physik der thermonuklearen Fusion ("thermonukleare Verbrennung") im Plasma.

Lukyanov S.Ju. Heißes Plasma und kontrollierte Kernfusion. M., Wissenschaft, 1975
Artsimovich L.A., Sagdeev R.Z. Plasmaphysik für Physiker. M., Atomizdat, 1979
Hegler M., Christiansen M. Einführung in die kontrollierte thermonukleare Fusion. M., Mir, 1980
Killin J. Kontrollierte Kernfusion. M., Mir, 1980
Boyko VI. Kontrollierte thermonukleare Fusion und Probleme der thermonuklearen Trägheitsfusion. Soros Bildungsjournal. 1999, Nr. 6

Wir wissen, dass die russischen Wörter "Beluga", "Wodka", "Samowar" eingegangen sind Fremdsprachen Ohne Übersetzung. Aber abgesehen von Ironie bewirkt es nichts. Eine andere Sache ist ein so "unübersetzbares" Wort wie "Satellit", das das hohe Potenzial der heimischen Wissenschaft und Technologie zeigt. Aber der „Satellit“ ist schon Vergangenheit. Gibt es einen neuen Begriff, der das Land stolz machen kann?

200.000 kWh Strom reichen aus, um den gesamten Bedarf eines modernen Europäers für 30 Jahre zu decken. Um diese Menge Strom zu erzeugen, reicht ein Wasserbad (45 Liter) und so viel Lithium, wie in einer Computerbatterie enthalten ist. Aber mit aktuellen Technologien zur Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen werden 70 Tonnen Kohle benötigt.

Es gibt noch ein weiteres Wort, das in allen Sprachen gleich ausgesprochen wird - „Tokamak“. Das russische Kürzel war Namensgeber für zahlreiche weltweit gebaute Anlagen, in denen das Plasma im Prozess der thermonuklearen Fusion durch ein Magnetfeld gehalten wird. Tokamak wird auch als zukünftiger Reaktor des internationalen ITER-Projekts bezeichnet, das der Menschheit Zugang zu einer praktisch unerschöpflichen Energiequelle verschaffen soll.

"Das Russisches Wort,- teilt den Teilnehmern der Pressetour mit Internationale Organisation ITER ( Internationaler thermonuklearer Versuchsreaktor. - Aut. ) Robert Arno von der Kommunikation. „Und was bedeutet das, wird mein Kollege aus Russland sagen.“

Und Alexander Petrov, Vertreter des russischen Designzentrums ITER Bereitwillig erklärt sie: „Ringkernkamera mit Magnetspulen!“ Dann musste er dies mehr als einmal in Diktiergeräte und Kameras von Journalisten aus Europa, Korea, China, Kanada wiederholen ...

Wie läuft die Synthese ab?

Die Idee eines Tokamaks wurde vom Akademiker Lavrentiev vorgeschlagen und abgeschlossen Andrej Sacharow und Igor Tamm. Wenn die aktuellen Technologien der Kernenergie auf einer Zerfallsreaktion beruhen, wenn leichtere Kerne aus schwereren Kernen gebildet werden, dann bei der thermonuklearen Fusion im Gegenteil Licht Atomkerne verbinden sich zu schwereren.

Grundsätzlich sprechen wir über Isotope von Wasserstoff - Deuterium und Tritium. Der Kern des ersten besteht aus einem Proton und einem Neutron, der Kern des zweiten aus einem Proton und zwei Neutronen. Unter normalen Bedingungen stoßen sich identisch geladene Kerne natürlich ab, aber bei ultrahohen Temperaturen vereinigen sie sich im Gegenteil. Dadurch entsteht ein Heliumkern plus ein freies Neutron, aber vor allem wird eine riesige Menge an Energie freigesetzt, die die Atome früher für die Wechselwirkung miteinander aufgewendet haben. Deuterium wird leicht aus Wasser „gewonnen“, und Tritium ist instabiler, daher wird es aufgrund der Reaktion mit Lithium innerhalb der Anlage produziert.

Ein thermonuklearer Reaktor - die Sonne - gab der Menschheit die Möglichkeit, auf unserem Planeten zu leben und sich mit seiner Wärme zu erwärmen. Im Zentrum des Sterns, wo unter dem Einfluss der Schwerkraft eine sehr hohe Plasmadichte erreicht wird, läuft die Reaktion bei einer Temperatur von 15 Millionen °C ab. Auf der Erde wird es nicht möglich sein, eine solche Dichte zu erreichen - es bleibt nur die Temperatur zu erhöhen. Im Reaktor des ITER-Projekts soll es 150 Millionen °C erreichen – 10 mal höher als im Solarkern!

Kann sich jemand anderes als Physiker so etwas vorstellen? Und was von den möglichen Materialien auf der Erde hält dem stand? Das gibt es nicht. Deshalb wurde der Tokamak erfunden. Seine Vakuumkammer in Form eines hohlen "Donuts" ist von supraleitenden Elektromagneten umgeben - sie erzeugen toroidale und poloidale Magnetfelder, die verhindern, dass heißes Plasma die Wände der Kammer berührt. Es gibt auch einen zentralen Elektromagneten - einen Induktor. Eine Änderung des darin enthaltenen Stroms bewirkt die Bewegung von Teilchen im Plasma, die für die Synthese erforderlich ist.

Brennstoff für die thermonukleare Fusion benötigt ein Minimum, und die Sicherheit ist viel höher als bei aktuellen Technologien. Schließlich ist die Dichte des Plasmas sehr gering (millionenfach geringer als die Dichte der Atmosphäre!) – dementsprechend kann es zu keiner Explosion kommen. Und bei der geringsten Temperaturabnahme stoppt die Reaktion - dann „zerbröckelt“ das Plasma, wie die Physiker sagen, einfach, ohne Schaden anzurichten Umgebung. Außerdem wird kontinuierlich Brennstoff geladen, dh der Betrieb des Reaktors kann jederzeit einfach gestoppt werden. radioaktiver Müll es produziert praktisch nicht.

Wie lang ist der Weg?

Seit Ende der 60er Jahre, als der Erfolg sowjetischer Physiker auf dem Gebiet der kontrollierten thermonuklearen Reaktion offensichtlich wurde, tauchten Tokamaks nicht nur in Russland, sondern auch in Kasachstan, den USA, Europa, Japan und China auf. Sie bewiesen, dass es real ist, ein Hochtemperaturplasma zu erzeugen und zu halten, in dem die Reaktion stattfindet. Bisher war der Halt jedoch kurz, zählte in Sekunden und war auch kostspielig in Bezug auf die Energie, die zum Aufwärmen aufgewendet wurde. Für die Wissenschaft waren solche Ergebnisse ausreichend, aber nicht für die Menschheit, um in ein neues Energiezeitalter einzutreten.

Und dann wurde die Idee eines internationalen Projekts geboren, dessen Hauptaufgabe darin besteht, einen Reaktor zu bauen, der in der Lage ist, Energie in viel größeren Volumina zu erzeugen, als für die Aufrechterhaltung einer thermonuklearen Reaktion erforderlich sind. Q ≥ 10 – so formulieren es Physiker.

Der Anfang wurde 1985 bei einem Treffen der Staatsoberhäupter der UdSSR und der USA gelegt. Das Projekt hieß International Thermonuclear Experimental Reactor: ITER - in Englische Transkription, ITER - auf Russisch. Es löst ein gemeinsames Problem für die gesamte Menschheit, und das Ausmaß ist so groß, dass ein Land es nicht schaffen kann, und deshalb ist es international geworden. Heute umfasst es die EU-Länder, China, Indien, Japan, die Republik Korea, Russland und die Vereinigten Staaten. Die Beteiligung jeder Partei wird festgelegt: Europa - 45 %, der Rest - 9 % jeweils mit einem kleinen, aber nicht in Geld ausgedrückten, sondern in einem greifbaren Beitrag - der geleisteten Arbeit oder der hergestellten Ausrüstung.

Es hat Jahrzehnte gedauert, bis das Projekt ausgerichtet und „gezeichnet“ war – auf Papier, in 3D-Modellen. Und jetzt werden seine Merkmale und Linien an einem realen Ort in Südfrankreich gezeichnet, neben dem Forschungszentrum Cadarache, das über einen eigenen Tokamak verfügt.

Was ist unser Beitrag?

Der Duft provenzalischer Kräuter umhüllt die hügelige Landschaft, darunter ein beeindruckendes Areal (42 Hektar, das entspricht 60 Fußballfeldern) mit fünf riesigen Turmdrehkränen, wo der Bau von Gebäuden, von denen es 39 geben wird, auf Hochtouren läuft. Es sollte abgeschlossen sein, aber die Ausrüstung wird früher eintreffen - wenn bestimmte Phasen abgeschlossen sind.

Die Hauptlieferungen aus Russland fallen planmäßig für 2016-2017. Unser Land beteiligt sich am Bau aller Hauptstrukturen des Megatokamak, stellt Supraleiter her und erstellt Test- und Diagnosesysteme. Mehr als 30 russische Unternehmen und Organisationen sind daran beteiligt, die meisten von ihnen sind Tochterunternehmen der Rosatom State Corporation. Schließlich war es in der Nuklearindustrie trotz der harten Zeiten, die das Land erlebte, möglich, ein hohes wissenschaftliches und Produktionspotential aufrechtzuerhalten.

„Im Rahmen russischer Verpflichtungen werden 25 Systeme für ITER hergestellt. Dies sind keine Experimente und keine F & E - dies sind Geräte, die pünktlich nach Cadarache geliefert werden müssen. sagt Anatoly Krasilnikov, Leiter des ITER-Projektzentrums - der russischen Agentur ITER.

Die Ausrüstung selbst ist einzigartig - in den meisten Fällen werden völlig neue Technologien entwickelt, um sie herzustellen. Zum Beispiel die erste Wand der Decke ("Blanket") der Plasmakammer, die die maximale Temperaturbelastung haben wird. Welche Materialien halten stand? Welche Nuancen sollen im Design enthalten sein? Diese Fragen wurden am Forschungsinstitut für Elektrophysikalische Geräte bereits beantwortet. D. V. Efremova (NIIEFA). Die Wand besteht aus Beryllium und ist nicht massiv, sondern in kleine quadratische Platten geschnitten - damit das Material leichter „atmen“ kann und bei hohen Temperaturen nicht reißt, wie die Erde in der Sommerhitze.

Eine weitere ernsthafte Aufgabe, die Wissenschaftler und Spezialisten von Rosatom bereits gelöst haben, ist die Kombination verschiedener Materialien miteinander: Beryllium – Bronze, Kupfer – Edelstahl, Wolfram – Kupfer. Herkömmliches Schweißen ist für die Projektbedingungen nicht geeignet, also wird Kupfer in einer Vakuumkammer auf Wolfram geschweißt, Stahl im „Explosionsschweißen“-Verfahren mit Kupfer verbunden – dann entsteht ein einziger Metallblock, der sich gar nicht mehr trennen lässt bei ultrahohen Temperaturen.

Die Teilnahme an dem Projekt ist nicht nur für die heimische Wissenschaft, sondern auch für die Wirtschaft des Landes ein ernstzunehmender Impuls, da sie den Schritt auf eine andere Technologie- und Produktionsebene und manchmal sogar den Sprung ermöglicht. Zum Beispiel haben sie in 4 Jahren im Chepetsk Mechanical Plant die Herstellung von Produkten aus Titanlegierungen von Grund auf gemeistert. Im vergangenen Jahr haben unsere Nuklearwissenschaftler bereits Lieferungen von supraleitenden Strängen für ITER abgeschlossen. Dank der Teilnahme an dem Projekt wurde im Werk eine neue - komplexe und teure - Produktpalette eingeführt, die das Einkommen des Unternehmens erheblich steigerte.

Warum Schlupf?

Tatsächlich erklärt der Wunsch, die Technologie zu beherrschen, weitgehend die internationale Zusammenarbeit im Projekt. Unabhängig davon, wer an der Entwicklung oder Produktion eines bestimmten Teils oder Designs beteiligt war, werden die geschaffenen Technologien zu einem gemeinsamen geistigen Produkt für alle teilnehmenden Länder und können von ihnen für andere Zwecke verwendet werden.

Zwar führten die demokratischen Teilnahmebedingungen und das Fehlen eines Gesamtbudgets für das Projekt dazu, dass nicht jeder seinen Verpflichtungen fristgerecht nachkommt. Es kam zu Verzögerungen und Meinungsverschiedenheiten. Und wenn es keine Beschwerden über Russland gibt, ist es die obligatorischste Partei im Projekt, dann gab es im selben Europa eine merkliche Verzögerung.

Auch die ursprünglich geplanten Termine wurden verschoben. Schon jetzt ist es unrealistisch, bis 2020 das erste Plasma und bis 2027 die erste Energie ans Netz zu bekommen. Das liegt natürlich größtenteils an der Innovation des Projekts – so etwas hat noch niemand auf der Welt gemacht. Und es ist natürlich, dass das Leben seine eigenen Anpassungen an Papierkalkulationen vornimmt. Andererseits gibt es aber auch eine elementare Optionalität. Der Neue will es ausschließen CEO des Projekts Bernard Bigot. Ihm zufolge soll bis Ende dieses Jahres ein angepasster Zeitplan verabschiedet und das Projektmanagementsystem überarbeitet werden. Er schließt nicht aus, dass einige Werke unter den Teilnehmern neu verteilt werden können.

„Wir dachten, dass die Einhaltung der Fristen nur aufgrund von Treu und Glauben und guten Absichten möglich wäre. Jetzt haben wir gemerkt, dass ohne striktes Management nichts daraus wird. Aber es geht nicht darum, wer wen führt – wir müssen lernen, zusammenzuarbeiten“, sagt B. Bigo.

Warum träumen?

Der neue CEO gehört zu jenen Wissenschaftlern, die nicht nur an das Projekt glauben, sondern von dessen Erfolg überzeugt sind. „Es gibt keinen Plan B, es gibt keine Alternative“, sagte er. - Wir können Anpassungen vornehmen. Aber das ist die wahre Geschichte."

Die Realität heißt das Projekt und Hunderte unserer Wissenschaftler und Spezialisten. Wie sonst? Tatsächlich gibt es in der ITER-Organisation nichts als ein Bürogebäude und eine Baustelle. Aber in unseren Rosatom-Forschungsinstituten und in ihren Unternehmen sowie in anderen am Projekt beteiligten Organisationen und Unternehmen tun sie es. Sie haben bereits Supraleiter hergestellt, bisher ungesehene Kabel herausgebracht, bei denen Hunderte von verdrillten Drähten in eine Hülle aus Kupfer und Stahl gelegt werden, und begonnen, Spulen zu wickeln. Kürzlich wurde im St. Petersburger NIIEFA ein Prototyp von Widerständen für die schnelle Abgabe von Energie aus den Wicklungen des Magnetsystems erfolgreich getestet, und zwar in Nischni Nowgorod im KKW "Gikom" - Testen eines Gyrotron-Prototypkomplexes zur Stromerzeugung und Erwärmung von Plasma. Am Institut TRINITI haben Diamantdetektoren für die vertikale Neutronenkammer echte Eigenschaften bekommen.

Realität und Traum in ITER sind jedoch untrennbar miteinander verbunden. Für leidenschaftliche Wissenschaftler und Fachleute eröffnete das Projekt nicht nur neue Perspektiven – es vergeistigte sie. Evgeny Veshchev, Spezialist für Diagnostik, erinnert sich, wie er als Student am MEPhI zum ersten Mal einen Tokamak sah und einen Vortrag über die Aussichten für thermonukleare Energie hörte. Er war einfach begeistert, als er von dem Projekt erfuhr, und dachte: „Wie toll es ist, sich für eine so wichtige Sache der Menschheit zu engagieren!“ Und jetzt ist er glücklich, weil er jeden Tag dazu beiträgt.

„Träume können teuer werden – wie die Apollo-Mission oder die NASA-Programme“, schwärmt er Mark Hendersson, Leiter der Sektion Elektronenzyklotron. - Aber wir müssen träumen! Darunter auch über die neue Kernfusion, die man heute als Prometheus bezeichnen kann.

Expertenmeinung:

Sergey Kiriyenko, Generaldirektor der Staatskorporation „Rosatom“:

Es ist notwendig, die Anstrengungen aller Beteiligten zu bündeln, um die Entwicklung unserer Branche sicherzustellen, eine neue Generation darin zu bilden und dabei Geld, Zeit und vor allem Erfahrung zu bündeln.

Wir müssen alle unsere Kräfte bündeln, um solche internationalen Projekte wie INPRO unter der Schirmherrschaft der IAEO oder das in Frankreich durchgeführte ITER-Projekt umzusetzen.