Започна сглобяването на термоядрения реактор на проекта ITER

Четиринадесет години след получаването на официалното разрешение, започна сглобяването на гигантския термоядрен реактор ITER. Това е експериментален ректор, който има за цел да покаже, че термоядреният синтез може да бъде безопасен източник на енергия на Земята.

ITER е най-сложното техническо съоръжение в историята на човечеството. Основната конструкция се състои от над два милиона детайли. Това е повече, отколкото са детайлите в Големия Адронен Колайдер. Експертите го наричат ‘най-големият пъзел в света’.

Гигантската конструкция ще бъде сглобена в изследователския център в Кадараш близо до малкото село Сен-Пол-ле-Дюранс в Южна Франция, където през последните няколко месеца се доставяха компоненти от заводите и фабриките на целия свят. Сега всичко това трябва внимателно да бъде сглобено.

Седемте нива на зданието на проекта ITER побират всички видове оборудване – тръби, електрически кабели, захранването на ТОКАМАК-а и т.н. Компютърен 3D модел.

Основите на проекта ITER бяха положени в края на миналата година. Помещенията за персонал, инженерите и за учените са вече готови.

Центърът на ITER, в който е поставен термоядрения реактор. Компютърен 3D модел

Проектът ITER стартира през 1985 година и неговата цел е създаването на експериментален термоядрен реактор, в който ще се осъществяват бързи реакции на термоядрен синтез, подобни на реакциите, които протичат в недрата на Слънцето. Крайната цел на експериментите и изследванията с реактора ITER е генерирането на практически неизчерпаем източник на екологично чиста енергия.

Реакторът. Състои се от милиони компоненти

Управляемата термоядрен синтез ще направи революция в енергетиката. За разлика от разцепването на атома, синтезът генерира колосални количества енергия без вреда за околната среда. Главният проблем е постигането на устойчива управляема термоядрена реакция в течение на дълго време.

Вакуумната камера

Индуктивностите за тороидално магнитно поле

Индуктивностите за полоидално магнитно поле

Криостатът на ITER е висок 30 метра

Водното охлаждане на ITER

Сглобяването на термоядрения реактор изисква работата на около 2300 души.

„Изграждането на тази конструкция от огромен брой малки части прилича на сглобяването на триизмерен пъзел с твърди изисквания по време“ – каза генералният директор на ITER Бернар Биго.

„Всички аспекти по управлението на проекта, инженерството, управлението на рисковете и логистиката трябва да са съчетани с точността на швейцарски часовник“ – допълва Биго. „Ние имаме точен сценарий, който трябва да следваме през следващите няколко години.

Проектът ITER изостава от графика с 5 години, а неговият първоначален бюджет нарасна тройно и достигна около 20 милиарда евро.

ITER е термоядрен реактор от типа ТОКАМАК – тороидална инсталация за удържане на плазмата с помощта на магнитни полета с цел достигане на необходимите условия за протичане на управляем термоядрен синтез. Във вакуумна камера се сливат ядрата на деутерий и тритий, при което се образува (синтезира) хелиево ядра (алфа частица) и неутрон с висока енергия. В ТОКАМАК-а плазмата не се удържа от стените на камерата, а от комбинирано магнитно поле – тороидално външно и полоидално в камерата.

В този много амбициозен международен проект вземат участие ЕС, Китай, Русия – общо 35 държави. Самият термоядрен ректор е предложен от съветските физици през 1985 година и съгласуван по време на срещата на Горбачов и Рейгън. Оттогава се извършват подготовка и проектиране, като през 2001 година бе готов техническият проект и през 2005-та страните участнички решиха мястото на строителството на ITER да бъде в околностите на град Кадараш в южната част на Франция.

Основната задача на ITER е да бъде демонстрирана възможността за управляема реакция на термоядрена мощност от няколко стотици мегавати и подготовката на технологията за масово практическо използване. След това подобни инсталации ще могат да се строят в целия свят.

На първия етап реакторът ще работи в импулсен режим при мощност на термоядрените реакции 400-500 MW и дължина на импулса около 400 секунди. На втория етап ще бъде тестван режим на непрекъсната работа на термоядрения реактор, както и възможността за синтез на тритий.

Сглобяването на ректора ще продължи около пет години.

Първите експерименти с работна плазма в реактора на ITER са планирани за месец декември 2025 година. Реакторът трябва да заработи с пълна мощност към 2035 година.

Учените са единни в мнението си, че термоядрените реактори са бъдещето на енергетиката. Запасите от деутерий в океаните е на практика неизчерпаем, а съдържанието на литий в земната кора е 200 пъти по-голямо от това на урана (именно от литий ще се получава тритий в една от реакциите на този проект). Тук може да възникнат проблеми, понеже литият масово се използва и в акумулаторните батерии както на смартфоните, така и на електромобилите. Именно затова се изгражда толкова сложна научна инсталация – за да бъдат получени необходимите данни за моделиране на нови процеси с помощта на суперкомпютри.

Този вид ректори имат и редица други предимства: радиационната биологична опасност от тях е около хиляда пъти по-ниска от тази на реакторите с делене на ядрата, възможността за изграждане на тези реактори в произволно място, липсата на каквито и да било тежки ядрени отпадъци, които могат да се използват за създаването на „мръсни бомби“, физическата невъзможност за ускоряване работата на реактора с цел той да се взриви и други.