«Пусть расцветают все цветы»
ТЕХНОЛОГИИ / МАЙ – ИЮНЬ #2_2023
На фото: ИТЭР, вид сверху, март 2023 г.
Текст: Надежда ФЕТИСОВА / Фото: Iter.org, tokamakenergy.co.uk
Многообразием технологий могут похвастаться не только классические реакторы — по термоядерному направлению перспективных разработок не меньше. Международный проект ИТЭР, сферические токамаки, реализацию национальной термоядерной стратегии и другие вопросы ученые обсудили на юбилейной 50‑й Международной конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, прошедшей в конце марта.
Готовность инфраструктуры главного термоядерного проекта планеты — ИТЭР — к «физпуску», или к так называемой первой плазме, сегодня уже более 70 %. Большая часть оборудования уже доставлена на площадку. Россия свою часть обязательств выполняет стабильно.
В феврале на площадку сборки ИТЭР благополучно доехала катушка полоидального поля PF1, хотя доставка была непростой. «Доставка катушки обернулась целой эпопеей, о которой писали многие мировые СМИ, — рассказал, выступая на конференции, заместитель директора частного учреждения „ИТЭР-Центр“ (входит в Росатом) Леонид Химченко. — Обычный маршрут — из Петербурга по Балтийскому и Северному морям — для нас был закрыт. В порт Санкт-Петербурга отказывались заходить иностранные корабли, наши корабли не принимали в портах Европы. Рассматривали самые экзотические варианты: например, по Волго-Балту, через Азовское и Черное моря в Турцию, перегрузить — и далее до Марселя. Но затем всё же договорились с Евросоюзом: довозим катушку до Амстердама, где наше судно, не швартуясь, перегружает ее на пирс. Европейское судно забирает катушку и привозит в Марсельский порт. Таким образом, все санкционные формальности были соблюдены».
Была организована перевозка грузов через Санкт-Петербург на трейлерах. В 2022 году было отправлено 23 трейлера с оборудованием для ИТЭР, включая четыре гиротрона. В феврале Росатом отгрузил первую в этом году партию оборудования — три трейлера (общий вес груза — 33,4 тонны). В поставку вошли заключительная партия сильноточных токоведущих шин и компоненты комплексов коммутационных аппаратов, входящих в системы электропитания сверхпроводящих катушек полоидального поля и центрального соленоида.
15 сентября 2022 года на внеочередном заседании в Париже Совет ИТЭР назначил генеральным директором Пьетро Барабаски. А в ноябре того же года состоялось очередное, 31‑е заседание Совета ИТЭР. «На этом заседании обсудили последние достижения и накопленные проблемы», — рассказал Л. Химченко.
Из достижений отметили точность сборки катушек. «Манипулирование массивными компонентами при жестких допусках — непростая задача: заданная точность — до миллиметров при размерах катушек около 20 метров», — объясняет Л. Химченко. Потребность в такой точности выравнивания исходит из физики: сдвиг катушек может привести к пересоединению силовых линий магнитного поля и повышенному дрейфу плазмы к стенкам камеры, что особенно опасно при тепловом срыве, срыве тока и образовании ускоренных электронов. Специалисты ИТЭР пока с этой ювелирной работой справляются: сектор № 6 установлен в шахте с миллиметровой точностью.
Еще одно достижение команды ИТЭР — разработка устройства смягчения срывов плазмы. Такие системы основаны на быстрой закачке газа или «пыли», «перерабатываемых» на краю плазменного шнура. В ИТЭР планируется инжектировать гранулы замороженных водорода, дейтерия и неона для переизлучения энергии из всего объема плазмы.
При таком напряженном графике работ, разумеется, возникают сложности. В прошлом году в трубках охлаждения теплозащитных экранов вакуумной камеры и криостата были обнаружены следы коррозии, которая может привести к трещинам. Теплозащитные экраны вакуумной камеры и криостата — важные элементы термоядерной установки, учитывая, что рядом с горячей плазмой расположены сверхпроводящие катушки. Устранить такие дефекты на месте невозможно. В результате П. Барабаски принял решение: на всех поверхностях, где уже приварены такие трубки, их «зачистить» и переварить — а это 23 км охлаждающих трубок. Продолжительность ремонта оценивается в два года.
Вторая проблема — небольшие отклонения от заданных размеров трех секторов вакуумной камеры, уже поставленных на площадку сборки ИТЭР (их изготовила Корея). Сварку секторов друг с другом должны осуществлять в шахте токамака три сварочных робота. Даже отклонение в несколько милимметров (при размерах секторов порядка 10 метров) осложнит центровку сварки, учитывая неразборность конструкции. Как будет решаться этот вопрос технологически — пока обсуждается. Для отработки установки соединительных пластин, процедуры сварки, зачистки сварных швов камеры был создан учебный стенд в натуральную величину. Сварка вакуумной камеры ИТЭР потребует четырех лет работы.
Эти проблемы, а также сбои технических и логистических процессов во время пандемии Covid‑19, скорее всего, приведут к смещению графика. Раньше первую плазму ждали в 2025 году, сейчас обсуждают 2028 год. При этом вторая важнейшая дата — выход на дейтерий-тритиевую реакцию — пока остается неизменной: 2035 год.
«ИТЭР — это платформа, где отрабатываются новейшие мировые технологии. Было бы странно, если бы все решения, заложенные в этом проекте, беспроблемно заработали. Трудности есть и будут — все к этому готовы, это нормальный процесс. Обнаружение коррозии в трубах — проблема решаемая, будут внесены необходимые коррективы в технологию их изготовления. Задержка по графику — это неприятно, но не смертельно. В конце концов, ИТЭР — крупнейший научный эксперимент современности. Все ученые знают, что эксперименты протекают не всегда по плану», — говорит директор частного учреждения «ИТЭР-Центр» Анатолий Красильников.
Еще одна новость проекта — предложение международной организации ИТЭР рассмотреть замену материала первой стенки: вместо бериллия использовать вольфрам (40 % стенки должна изготовить Россия). В России уже выполнили 25 % работ по этой системе — есть соответствующий стенд, проведены необходимые закупки. «Для нас это, конечно, существенная проблема, однако смотреть на нее нужно с точки зрения фундаментальной физики. К бериллию как материалу первой стенки появились вопросы у французского регулятора. Это очень токсичный материал, поэтому должны быть обеспечены серьезные меры безопасности — в отличие от вольфрама, — объясняет А. Красильников. — Российское термоядерное сообщество анализирует целесообразность смены материала первой стенки. У обоих материалов есть плюсы и минусы. После внутренних консультаций мы представим консолидированное мнение Совету ИТЭР — его очередное заседание запланировано на июнь. Очевидно, что дискуссии по этому вопросу будут глубокими, фундаментальными. И наше мнение партнеры по проекту очень ждут — оно совершенно точно будет принято во внимание».
В феврале на площадку сборки ИТЭР благополучно доехала катушка полоидального поля PF1, хотя доставка была непростой. «Доставка катушки обернулась целой эпопеей, о которой писали многие мировые СМИ, — рассказал, выступая на конференции, заместитель директора частного учреждения „ИТЭР-Центр“ (входит в Росатом) Леонид Химченко. — Обычный маршрут — из Петербурга по Балтийскому и Северному морям — для нас был закрыт. В порт Санкт-Петербурга отказывались заходить иностранные корабли, наши корабли не принимали в портах Европы. Рассматривали самые экзотические варианты: например, по Волго-Балту, через Азовское и Черное моря в Турцию, перегрузить — и далее до Марселя. Но затем всё же договорились с Евросоюзом: довозим катушку до Амстердама, где наше судно, не швартуясь, перегружает ее на пирс. Европейское судно забирает катушку и привозит в Марсельский порт. Таким образом, все санкционные формальности были соблюдены».
Была организована перевозка грузов через Санкт-Петербург на трейлерах. В 2022 году было отправлено 23 трейлера с оборудованием для ИТЭР, включая четыре гиротрона. В феврале Росатом отгрузил первую в этом году партию оборудования — три трейлера (общий вес груза — 33,4 тонны). В поставку вошли заключительная партия сильноточных токоведущих шин и компоненты комплексов коммутационных аппаратов, входящих в системы электропитания сверхпроводящих катушек полоидального поля и центрального соленоида.
15 сентября 2022 года на внеочередном заседании в Париже Совет ИТЭР назначил генеральным директором Пьетро Барабаски. А в ноябре того же года состоялось очередное, 31‑е заседание Совета ИТЭР. «На этом заседании обсудили последние достижения и накопленные проблемы», — рассказал Л. Химченко.
Из достижений отметили точность сборки катушек. «Манипулирование массивными компонентами при жестких допусках — непростая задача: заданная точность — до миллиметров при размерах катушек около 20 метров», — объясняет Л. Химченко. Потребность в такой точности выравнивания исходит из физики: сдвиг катушек может привести к пересоединению силовых линий магнитного поля и повышенному дрейфу плазмы к стенкам камеры, что особенно опасно при тепловом срыве, срыве тока и образовании ускоренных электронов. Специалисты ИТЭР пока с этой ювелирной работой справляются: сектор № 6 установлен в шахте с миллиметровой точностью.
Еще одно достижение команды ИТЭР — разработка устройства смягчения срывов плазмы. Такие системы основаны на быстрой закачке газа или «пыли», «перерабатываемых» на краю плазменного шнура. В ИТЭР планируется инжектировать гранулы замороженных водорода, дейтерия и неона для переизлучения энергии из всего объема плазмы.
При таком напряженном графике работ, разумеется, возникают сложности. В прошлом году в трубках охлаждения теплозащитных экранов вакуумной камеры и криостата были обнаружены следы коррозии, которая может привести к трещинам. Теплозащитные экраны вакуумной камеры и криостата — важные элементы термоядерной установки, учитывая, что рядом с горячей плазмой расположены сверхпроводящие катушки. Устранить такие дефекты на месте невозможно. В результате П. Барабаски принял решение: на всех поверхностях, где уже приварены такие трубки, их «зачистить» и переварить — а это 23 км охлаждающих трубок. Продолжительность ремонта оценивается в два года.
Вторая проблема — небольшие отклонения от заданных размеров трех секторов вакуумной камеры, уже поставленных на площадку сборки ИТЭР (их изготовила Корея). Сварку секторов друг с другом должны осуществлять в шахте токамака три сварочных робота. Даже отклонение в несколько милимметров (при размерах секторов порядка 10 метров) осложнит центровку сварки, учитывая неразборность конструкции. Как будет решаться этот вопрос технологически — пока обсуждается. Для отработки установки соединительных пластин, процедуры сварки, зачистки сварных швов камеры был создан учебный стенд в натуральную величину. Сварка вакуумной камеры ИТЭР потребует четырех лет работы.
Эти проблемы, а также сбои технических и логистических процессов во время пандемии Covid‑19, скорее всего, приведут к смещению графика. Раньше первую плазму ждали в 2025 году, сейчас обсуждают 2028 год. При этом вторая важнейшая дата — выход на дейтерий-тритиевую реакцию — пока остается неизменной: 2035 год.
«ИТЭР — это платформа, где отрабатываются новейшие мировые технологии. Было бы странно, если бы все решения, заложенные в этом проекте, беспроблемно заработали. Трудности есть и будут — все к этому готовы, это нормальный процесс. Обнаружение коррозии в трубах — проблема решаемая, будут внесены необходимые коррективы в технологию их изготовления. Задержка по графику — это неприятно, но не смертельно. В конце концов, ИТЭР — крупнейший научный эксперимент современности. Все ученые знают, что эксперименты протекают не всегда по плану», — говорит директор частного учреждения «ИТЭР-Центр» Анатолий Красильников.
Еще одна новость проекта — предложение международной организации ИТЭР рассмотреть замену материала первой стенки: вместо бериллия использовать вольфрам (40 % стенки должна изготовить Россия). В России уже выполнили 25 % работ по этой системе — есть соответствующий стенд, проведены необходимые закупки. «Для нас это, конечно, существенная проблема, однако смотреть на нее нужно с точки зрения фундаментальной физики. К бериллию как материалу первой стенки появились вопросы у французского регулятора. Это очень токсичный материал, поэтому должны быть обеспечены серьезные меры безопасности — в отличие от вольфрама, — объясняет А. Красильников. — Российское термоядерное сообщество анализирует целесообразность смены материала первой стенки. У обоих материалов есть плюсы и минусы. После внутренних консультаций мы представим консолидированное мнение Совету ИТЭР — его очередное заседание запланировано на июнь. Очевидно, что дискуссии по этому вопросу будут глубокими, фундаментальными. И наше мнение партнеры по проекту очень ждут — оно совершенно точно будет принято во внимание».
Направление сферическое
Последние пару лет британская Tokamak Energy у всех на слуху: хорошие новости о компании льются как из рога изобилия. Чуть больше года назад, в марте 2022 го, на принадлежащем Tokamak Energy сферическом токамаке ST40 была достигнута температура плазмы 100 млн °C — мировой рекорд для сферических токамаков, да и классические установки прошли этот температурный порог не так давно. В Tokamak Energy считают, что цифра в 100 млн °C необходима для развертывания коммерчески успешной термоядерной энергетики. Затем ST40 прошел ускоренную модернизацию, и в марте этого года на установке была получена первая плазма. Опыты на ST40 оказались столь успешными, что Tokamak Energy заявила о планах строительства его усовершенствованного прототипа — установки ST80-HTS.
Последние пару лет британская Tokamak Energy у всех на слуху: хорошие новости о компании льются как из рога изобилия. Чуть больше года назад, в марте 2022 го, на принадлежащем Tokamak Energy сферическом токамаке ST40 была достигнута температура плазмы 100 млн °C — мировой рекорд для сферических токамаков, да и классические установки прошли этот температурный порог не так давно. В Tokamak Energy считают, что цифра в 100 млн °C необходима для развертывания коммерчески успешной термоядерной энергетики. Затем ST40 прошел ускоренную модернизацию, и в марте этого года на установке была получена первая плазма. Опыты на ST40 оказались столь успешными, что Tokamak Energy заявила о планах строительства его усовершенствованного прототипа — установки ST80-HTS.
Сферический токамак (СТ, иногда их еще называют компактными) — установка, в которой вакуумная камера, где формируется и удерживается плазма, имеет сферическую форму. Плазма как бы сжата к оси токамака. Если традиционный токамак по форме похож на бублик, то сферический — на яблоко. У таких установок аспектное отношение (отношение большого радиуса тора к малому) 1:2, в отличие от классических токамаков, где аспектное отношение — 1:3 и более.
К успеху британских коллег причастны и российские атомщики: в разработке технического проекта ST40 участвовала Россия — использовался опыт исследований сферических токамаков научных организаций Санкт-Петербурга. Выступая на конференции, заместитель руководителя отделения КЯТК НИЦ «Курчатовский институт» доктор физико-математических наук Борис Кутеев вспоминал: «В 2007 году я написал письмо академику Евгению Павловичу Велихову, в котором объяснял преимущества термоядерного источника нейтронов на основе сферического токамака (ТИН-СТ). Ответ академика состоял из двух слов: „Ищите покупателя“. Среди российских компаний заинтересованных не нашлось, и „покупателем“ стала Tokamak Energy». Проект ТИН-СТ фактически послужил основой для ST40.
История развития сферических токамаков началась полвека назад. Еще в 1972 году советские ученые Виталий Шафранов и Лев Арцимович выпустили статью, посвященную преимуществам токамаков с некруглым сечением. В 1973 году американский ученый из Принстонского университета Дэниел Джассби опубликовал статью, описывающую концепцию этих компактных машин. Однако повсеместные разработки сферических токамаков начались после опубликования в 1986 году М. Пенгом и Д. Стриклером исследований, в которых достоинства этих установок были теоретически сформулированы.
Любопытно, что к этому времени подобные установки с малым аспектным отношением уже существовали. В институте им. А. Ф. Иоффе (СССР), например, с 1982 года работала ГУТТА (аспектное отношение 1:1,9 — 1:2) — некоторые эксперты считают, что М. Пенг, посещавший СССР в 1982 году, вдохновился именно этой установкой.
Однако первым сферическим токамаком, продемонстрировавшим многие предсказанные преимущества этих машин, стал START (первая плазма — 1991 год), построенный в Кулхэмском центре термоядерной энергетики (Culham Centre for Fusion Energy, CCFE, Британия). Кстати, там же базируется и Tokamak Energy.
После этого начался мировой бум компактных установок. «Количество сферических токамаков год от года увеличивается. Сейчас в мире действует больше 20 таких установок — начиная от учебных, типа российского МИФИСТа, и заканчивая крупными — "Глобус-М2″ (Россия), MAST и ST‑40 (Великобритания), NSTX (США)», — отмечает Б. Кутеев. Любопытно, что современные сферические токамаки растут в размерах: внешний радиус тора START был 0,35 метра, внутренний — 0,27; у MAST уже 0,85 и 0,65 метра соответственно, примерно столько же — у NSTX.
На Западе в стартапы по разработке сферических токамаков все охотнее вкладываются частные инвесторы — и это вполне объяснимо. В сферических токамаках можно получить ту же температуру плазмы, что и в классических, при втрое меньшем магнитном поле. Это значит, что реакция ядерного синтеза требует меньших затрат энергии, чем в стандартном «бублике». Этот факт, а также уменьшенные размеры СТ-установок делают их экономически привлекательными. При этом сферические токамаки демонстрируют хорошую устойчивость и удержание плазмы, хотя физика процессов переноса в них при высоких параметрах плазмы изучена пока недостаточно. «Такие реакторы будут представлять реальный практический интерес и для термоядерной, и для ядерной энергетики, так как они открывают путь к мощному источнику нейтронов», — считает Б. Кутеев.
Сферические токамаки — одна из ветвей развития общего направления токамаков, и речь о конкуренции между ними не идет, говорит А. Красильников: «Главный российский термоядерный проект — это классический токамак с реакторными технологиями (ТРТ). При этом токамаки с малым аспектным отношением обладают рядом преимуществ, в частности, высоким значением параметра бета, что очень важно для эффективной работы реактора. Думаю, что должны „расцветать все цветы“ — и компактные, и классические токамаки, и стеллараторы, и другие концепции термоядерных реакторов. Время покажет, какие окажутся жизнеспособными».
История развития сферических токамаков началась полвека назад. Еще в 1972 году советские ученые Виталий Шафранов и Лев Арцимович выпустили статью, посвященную преимуществам токамаков с некруглым сечением. В 1973 году американский ученый из Принстонского университета Дэниел Джассби опубликовал статью, описывающую концепцию этих компактных машин. Однако повсеместные разработки сферических токамаков начались после опубликования в 1986 году М. Пенгом и Д. Стриклером исследований, в которых достоинства этих установок были теоретически сформулированы.
Любопытно, что к этому времени подобные установки с малым аспектным отношением уже существовали. В институте им. А. Ф. Иоффе (СССР), например, с 1982 года работала ГУТТА (аспектное отношение 1:1,9 — 1:2) — некоторые эксперты считают, что М. Пенг, посещавший СССР в 1982 году, вдохновился именно этой установкой.
Однако первым сферическим токамаком, продемонстрировавшим многие предсказанные преимущества этих машин, стал START (первая плазма — 1991 год), построенный в Кулхэмском центре термоядерной энергетики (Culham Centre for Fusion Energy, CCFE, Британия). Кстати, там же базируется и Tokamak Energy.
После этого начался мировой бум компактных установок. «Количество сферических токамаков год от года увеличивается. Сейчас в мире действует больше 20 таких установок — начиная от учебных, типа российского МИФИСТа, и заканчивая крупными — "Глобус-М2″ (Россия), MAST и ST‑40 (Великобритания), NSTX (США)», — отмечает Б. Кутеев. Любопытно, что современные сферические токамаки растут в размерах: внешний радиус тора START был 0,35 метра, внутренний — 0,27; у MAST уже 0,85 и 0,65 метра соответственно, примерно столько же — у NSTX.
На Западе в стартапы по разработке сферических токамаков все охотнее вкладываются частные инвесторы — и это вполне объяснимо. В сферических токамаках можно получить ту же температуру плазмы, что и в классических, при втрое меньшем магнитном поле. Это значит, что реакция ядерного синтеза требует меньших затрат энергии, чем в стандартном «бублике». Этот факт, а также уменьшенные размеры СТ-установок делают их экономически привлекательными. При этом сферические токамаки демонстрируют хорошую устойчивость и удержание плазмы, хотя физика процессов переноса в них при высоких параметрах плазмы изучена пока недостаточно. «Такие реакторы будут представлять реальный практический интерес и для термоядерной, и для ядерной энергетики, так как они открывают путь к мощному источнику нейтронов», — считает Б. Кутеев.
Сферические токамаки — одна из ветвей развития общего направления токамаков, и речь о конкуренции между ними не идет, говорит А. Красильников: «Главный российский термоядерный проект — это классический токамак с реакторными технологиями (ТРТ). При этом токамаки с малым аспектным отношением обладают рядом преимуществ, в частности, высоким значением параметра бета, что очень важно для эффективной работы реактора. Думаю, что должны „расцветать все цветы“ — и компактные, и классические токамаки, и стеллараторы, и другие концепции термоядерных реакторов. Время покажет, какие окажутся жизнеспособными».
Термояд по-русски
Два ключевых проекта для российской национальной стратегии по термоядерной энергетике — это недавно построенный реактор Т‑15МД и запланированный к строительству токамак с реакторными технологиями ТРТ.
Торжественный физпуск Т‑15МД состоялся на территории Курчатовского института в мае 2021 года. «Цели исследований на токамаке Т‑15МД — поддержка проекта ИТЭР и получение физико-технологической базы для обоснования создания стационарных термоядерных реакторов и перспективных гибридных систем на основе токамаков», — заявил, выступая на конференции, научный руководитель комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий НИЦ «Курчатовский институт» Петр Хвостенко.
Два ключевых проекта для российской национальной стратегии по термоядерной энергетике — это недавно построенный реактор Т‑15МД и запланированный к строительству токамак с реакторными технологиями ТРТ.
Торжественный физпуск Т‑15МД состоялся на территории Курчатовского института в мае 2021 года. «Цели исследований на токамаке Т‑15МД — поддержка проекта ИТЭР и получение физико-технологической базы для обоснования создания стационарных термоядерных реакторов и перспективных гибридных систем на основе токамаков», — заявил, выступая на конференции, научный руководитель комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий НИЦ «Курчатовский институт» Петр Хвостенко.
Основные параметры Т‑15МД
Большой радиус тора — 1,48 м
Аспектное отношение — 1:2,2
Длительность импульса — 30 с
Тороидальное магнитное поле — 2Т
Большой радиус тора — 1,48 м
Аспектное отношение — 1:2,2
Длительность импульса — 30 с
Тороидальное магнитное поле — 2Т
После этого токамак стали готовить к энергопуску. Установке требуется солидная инженерная инфраструктура: максимальная потребляемая мощность составит 300 МВА — это сопоставимо с системой питания небольшого города. Объем регистрируемой информации планируется до 10 Гб за импульс. Кроме инженерной, в Курчатовском институте подготовили структуру информационно-управляющей системы, а также систему дозиметрии — по всему зданию установлены 45 датчиков, фиксирующих гамма- и нейтронное излучение, вся информация с них анализируется автоматически.
К концу 2025 года планируется достигнуть мощности дополнительного нагрева плазмы 11 МВт, будет работать несколько систем дополнительного нагрева: три инжектора быстрых атомов с энергией пучков до 75 кэВ и суммарной мощностью атомных пучков 6 МВт; дополнительные четыре гиротрона (один уже работает) суммарной мощностью СВЧ-нагрева 5 МВт; 12 источников высоковольтного электропитания напряжением 60 кВ и мощностью 1 МВт. Также в Т‑15МД планируется ввести в строй ряд дополнительных диагностик.
«Условиями размещения и конструкцией токамака его работа в качестве нейтронного источника не предусмотрена. Это исходный плазменный прототип для устройств следующего поколения. Тем не менее ввод в строй Т‑15МД — важный и необходимый этап: каким бы ни был токамак будущего — "чистым» или гибридным — он должен обладать рядом конструктивных и физических особенностей. В нем должна быть заложена возможность создания вытянутого сечения плазмы, наличия дивертора, а также создания специальной защиты стенок вакуумной камеры. Кроме того, необходимы диагностики, которые позволят контролировать корректность выбора режимов работы установки, а также мощные источники дополнительного нагрева плазмы. Комбинация этих наборов будет реализована и в токамаке Т‑15МД, и в токамаке следующего поколения — ТРТ", — отмечает директор направления научно-технических исследований и разработок Росатома Виктор Ильгисонис.
По планам, к 2024 году будет разработан эскизный проект ТРТ, после чего можно будет приступить к созданию технического проекта токамака. «Параллельно этому на площадке Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ, входит в Росатом) идут инфраструктурные работы, подготавливающие размещение там токамака ТРТ. Это создание систем энергопитания, водоснабжения и ряда других. Первый этап работ также будет завершен к 2024 году», — отметил генеральный директор ГНЦ РФ ТРИНИТИ Кирилл Ильин.
К концу 2025 года планируется достигнуть мощности дополнительного нагрева плазмы 11 МВт, будет работать несколько систем дополнительного нагрева: три инжектора быстрых атомов с энергией пучков до 75 кэВ и суммарной мощностью атомных пучков 6 МВт; дополнительные четыре гиротрона (один уже работает) суммарной мощностью СВЧ-нагрева 5 МВт; 12 источников высоковольтного электропитания напряжением 60 кВ и мощностью 1 МВт. Также в Т‑15МД планируется ввести в строй ряд дополнительных диагностик.
«Условиями размещения и конструкцией токамака его работа в качестве нейтронного источника не предусмотрена. Это исходный плазменный прототип для устройств следующего поколения. Тем не менее ввод в строй Т‑15МД — важный и необходимый этап: каким бы ни был токамак будущего — "чистым» или гибридным — он должен обладать рядом конструктивных и физических особенностей. В нем должна быть заложена возможность создания вытянутого сечения плазмы, наличия дивертора, а также создания специальной защиты стенок вакуумной камеры. Кроме того, необходимы диагностики, которые позволят контролировать корректность выбора режимов работы установки, а также мощные источники дополнительного нагрева плазмы. Комбинация этих наборов будет реализована и в токамаке Т‑15МД, и в токамаке следующего поколения — ТРТ", — отмечает директор направления научно-технических исследований и разработок Росатома Виктор Ильгисонис.
По планам, к 2024 году будет разработан эскизный проект ТРТ, после чего можно будет приступить к созданию технического проекта токамака. «Параллельно этому на площадке Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ, входит в Росатом) идут инфраструктурные работы, подготавливающие размещение там токамака ТРТ. Это создание систем энергопитания, водоснабжения и ряда других. Первый этап работ также будет завершен к 2024 году», — отметил генеральный директор ГНЦ РФ ТРИНИТИ Кирилл Ильин.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ