ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ИТЭР — СЛЕДУЮЩИЙ ШАГ

Более полувека прошло с тех пор, когда идея магнитного удержания плазмы в замкнутой системе была впервые предложена И.Е. Таммом и А.Д. Сахаровым. Начало исследованиям на токамаках было положено в 1955 году в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова (тогда ЛИПАН), где была построена первая установка. За прошедшие десятилетия исследования на токамаках показали возможность удержания плазмы, контроля ее параметров в течение длительного времени, сравнимого и превышающего характеристические времена (энергетическое время жизни плазмы, скиновое время и т.д.). Получены новые режимы, позволившие улучшить параметры плазменных режимов. Однако не все задачи могут быть решены на установках современных масштабов. Необходимо сооружение более крупной установки, оснащенной мощным комплексом нагрева, съема мощности, воспроизводства топлива и т.д. Такая задача, наверное, под силу и одной стране, но масштабность задачи является хорошим поводом для объединения усилий всего мирового сообщества.

Проект ИТЭР, пожалуй, является крупнейшим международным научным проектом. Идея о его создании была выдвинута Советским Союзом в 1988 году. Сейчас в реализации проекта ИТЭР участвуют семь сторон — Россия, США, Япония, Европейский Союз, Китай, Индия, Корея. Уже выбрана площадка для строительства, начаты работы по сооружению комплекса установки.

Физические и технологические задачи ИТЭР кратко можно сформулировать следующим образом [12]:

1)достижение горения с Q=10 в индуктивном режиме с длительностью импульса, превышающей характеристические времена плазменных процессов;

2)достижение режима с Q=5 в неиндукционном режиме;

3)демонстрация пригодности и возможности интеграции инженерных и технологических решений;

179

4) тестирование компонентов будущего промышленного реактора, включая модули воспроизводства трития.

Параметры международного термоядерного реактора приведены в [12]:

—термоядерная мощность 500-700 МВт (в зависимости от длительности горения);

—термоядерный выход 5 в неиндукционном режиме, 10 в индукционном режиме;

—R=6.2 м;

—a=2 м;

—вытянутость плазмы на сепаратрисе 1.85;

—треугольность плазмы на сепаратрисе 0.48;

—Ip=15-17 МВт (в зависимости от длительности горения);

—BT=5.3T;

—мощность дополнительного нагрева 73-110 МВт;

—объем плазмы 830 м3;

—площадь поверхности плазмы 680 м2;

—площадь поперечного сечения плазмы 22 м2.

Работа над проектом ИТЭР уже дала вклад в развитие науки и технологии. Например, развитие новых источников СВЧ-излу- чения (гиротронов с частотой 170 ГГц), новых инжекторов нейтральных частиц (с энергией пучка 1 МэВ) было в значительной мере стимулировано потребностями ИТЭР. Развитие диагностических методик, развитие материаловедения, систем управления разрядом, создание объединенных баз данных — так же в значительной мере результат существования проекта.

Успешная демонстрация термоядерного горения и энергетический выход, дающий Q=5 или 10 в зависимости от режима, позволит поставить точку в многолетней полемике между представителями термоядерного научного сообщества и представителями атомной энергетики о возможностях создания термоядерной электростанции.

Кроме того, успешная работа ИТЭР — это рабочие места для ученых и инженеров на центральной площадке и в домашних командах.

180

***) Величины мощности дополнительного нагрева варьируются в указанном диапазоне в различных рабочих режимах.

182