Միջազգային ջերմամիջուկային ռեակտոր. Ճանապարհ դեպի Արև. Ֆրանսիայում միաձուլման ռեակտորի կառուցում ամբողջ աշխարհում: Սառը միաձուլում

ITER - Միջազգային ջերմամիջուկային ռեակտոր (ITER)

Մարդկային էներգիայի սպառումը տարեցտարի աճում է, ինչը էներգետիկ ոլորտը մղում է ակտիվ զարգացման։ Այսպիսով, ատոմակայանների առաջացման հետ մեկտեղ զգալիորեն ավելացավ աշխարհում արտադրվող էներգիայի քանակը, ինչը հնարավորություն տվեց անվտանգ օգտագործել էներգիան մարդկության բոլոր կարիքների համար: Օրինակ՝ Ֆրանսիայում արտադրվող էլեկտրաէներգիայի 72,3%-ը ստացվում է ատոմակայաններից, Ուկրաինայում՝ 52,3%, Շվեդիայում՝ 40,0%, Մեծ Բրիտանիայում՝ 20,4%, Ռուսաստանում՝ 17,1%։ Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիան կանգ չի առնում, և ապագա երկրների էներգիայի հետագա կարիքները բավարարելու համար գիտնականներն աշխատում են մի շարք նորարարական նախագծերի վրա, որոնցից մեկը ITER-ն է (Միջազգային ջերմամիջուկային փորձարարական ռեակտոր):

Թեև այս տեղադրման շահութաբերությունը դեռ հարցականի տակ է, շատ հետազոտողների աշխատանքի համաձայն, վերահսկվող ջերմամիջուկային միաձուլման տեխնոլոգիայի ստեղծումը և հետագա զարգացումը կարող է հանգեցնել էներգիայի հզոր և անվտանգ աղբյուրի: Դիտարկենք նման տեղադրման որոշ դրական կողմեր.

• Ջերմամիջուկային ռեակտորի հիմնական վառելիքը ջրածինն է, ինչը նշանակում է միջուկային վառելիքի գործնականում անսպառ պաշարներ։
• Ջրածինը կարող է արտադրվել ծովի ջրի վերամշակմամբ, որը հասանելի է երկրների մեծամասնությանը: Այստեղից բխում է, որ վառելիքի պաշարների մենաշնորհ չի կարող առաջանալ։
• Ջերմամիջուկային ռեակտորի շահագործման ժամանակ վթարային պայթյունի հավանականությունը շատ ավելի քիչ է, քան միջուկային ռեակտորի աշխատանքի ժամանակ։ Հետազոտողների կարծիքով՝ անգամ վթարի դեպքում ռադիացիոն արտանետումները բնակչության համար վտանգ չեն ներկայացնի, ինչը նշանակում է, որ տարհանման կարիք չկա։
• Ի տարբերություն միջուկային ռեակտորների, միաձուլման ռեակտորներն արտադրում են ռադիոակտիվ թափոններ, որոնք ունեն կարճ կիսամյակ, ինչը նշանակում է, որ դրանք ավելի արագ են քայքայվում: Բացի այդ, ջերմամիջուկային ռեակտորներում այրման արտադրանքներ չկան:
• Միաձուլման ռեակտորը չի պահանջում նյութեր, որոնք օգտագործվում են նաև միջուկային զենքի համար: Սա բացառում է միջուկային զենքի արտադրությունը կոծկելու հնարավորությունը՝ միջուկային ռեակտորի կարիքների համար նյութեր մշակելու միջոցով։

Ջերմամիջուկային ռեակտոր - ներքին տեսք

Այնուամենայնիվ, կան նաև մի շարք տեխնիկական թերություններ, որոնց անընդհատ հանդիպում են հետազոտողները։

Օրինակ, վառելիքի ներկայիս տարբերակը, որը ներկայացված է դեյտերիումի և տրիտիումի խառնուրդի տեսքով, պահանջում է նոր տեխնոլոգիաների մշակում։ Օրինակ, JET ջերմամիջուկային ռեակտորում փորձարկումների առաջին շարքի վերջում, որը մինչ օրս ամենամեծն էր, ռեակտորն այնքան ռադիոակտիվ դարձավ, որ փորձը ավարտելու համար հետագայում պահանջվեց հատուկ ռոբոտային սպասարկման համակարգի մշակում: Ջերմամիջուկային ռեակտորի աշխատանքի մեկ այլ հիասթափեցնող գործոն է դրա արդյունավետությունը՝ 20%, մինչդեռ ատոմակայանի արդյունավետությունը 33-34%, իսկ ՋԷԿ-ինը՝ 40%։

ITER նախագծի ստեղծում և ռեակտորի գործարկում

ITER նախագիծը սկիզբ է առել 1985թ., երբ Սովետական ​​Միությունառաջարկել է համատեղ ստեղծել tokamak՝ մագնիսական պարույրներով տորոիդային խցիկ, որն ունակ է մագնիսների միջոցով պահել պլազմա՝ դրանով իսկ ստեղծելով ջերմամիջուկային միաձուլման ռեակցիայի առաջացման համար անհրաժեշտ պայմաններ: 1992 թվականին ստորագրվել է ITER-ի զարգացման քառակողմ համաձայնագիր, որի կողմերն էին ԵՄ-ն, ԱՄՆ-ը, Ռուսաստանը և Ճապոնիան։ 1994 թվականին նախագծին միացել է Ղազախստանի Հանրապետությունը, 2001 թվականին՝ Կանադան, 2003 թվականին՝ Հարավային Կորեան եւ Չինաստանը, 2005 թվականին՝ Հնդկաստանը։ 2005 թվականին որոշվեց ռեակտորի կառուցման վայրը՝ Ֆրանսիա, Cadarache միջուկային էներգիայի հետազոտական ​​կենտրոն։

Ռեակտորի շինարարությունը սկսվել է հիմքի համար փոսի պատրաստմամբ։ Այսպիսով, փոսի պարամետրերը եղել են 130 x 90 x 17 մետր: Թոքամակի ամբողջ համալիրը կշռելու է 360 000 տոննա, որից 23 000 տոննան բուն թոքամակն է։

ITER համալիրի տարբեր տարրեր կմշակվեն և կհասցվեն շինհրապարակ ամբողջ աշխարհից: Այսպիսով, 2016 թվականին Ռուսաստանում մշակվել է պոլոիդային կծիկների հաղորդիչների մի մասը, որոնք այնուհետև ուղարկվել են Չինաստան, որն ինքն է արտադրելու պարույրները:

Ակնհայտ է, որ նման լայնածավալ աշխատանք կազմակերպելն ամենևին էլ հեշտ չէ, մի շարք երկրներ բազմիցս չեն պահպանել ծրագրի ժամանակացույցը, ինչի հետևանքով ռեակտորի գործարկումն անընդհատ հետաձգվում էր։ Այսպիսով, անցյալ տարվա (2016) հունիսյան հաղորդագրության համաձայն՝ «առաջին պլազմայի ստացումը նախատեսվում է 2025 թվականի դեկտեմբերին»։

ITER tokamak-ի գործառնական մեխանիզմը

«Տոկամակ» տերմինը գալիս է ռուսերեն հապավումից, որը նշանակում է «մագնիսական պարույրներով տորոիդային խցիկ»:

Տոկամաքի սիրտը նրա տորուսաձեւ վակուումային պալատն է: Ներսում, ծայրահեղ ջերմաստիճանի և ճնշման ներքո, ջրածնային վառելիքի գազը դառնում է պլազմա՝ տաք, էլեկտրական լիցքավորված գազ։ Ինչպես հայտնի է, աստղային նյութը ներկայացված է պլազմայով, իսկ արեգակնային միջուկում ջերմամիջուկային ռեակցիաները տեղի են ունենում հենց բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում։ Նմանատիպ պայմաններ պլազմայի ձևավորման, պահպանման, սեղմման և տաքացման համար ստեղծվում են զանգվածային մագնիսական պարույրների միջոցով, որոնք տեղակայված են վակուումային նավի շուրջ: Մագնիսների ազդեցությունը կսահմանափակի տաք պլազման նավի պատերից:

Նախքան գործընթացը սկսելը, օդը և կեղտերը հանվում են վակուումային խցիկից: Այնուհետև լիցքավորվում են մագնիսական համակարգերը, որոնք կօգնեն վերահսկել պլազման, և ներմուծվում է գազային վառելիք: Երբ նավի միջով հզոր էլեկտրական հոսանք է անցնում, գազը էլեկտրականորեն տրոհվում է և դառնում իոնացված (այսինքն՝ էլեկտրոնները հեռանում են ատոմներից) և ձևավորում պլազմա։

Երբ պլազմայի մասնիկները ակտիվանում են և բախվում, նրանք նույնպես սկսում են տաքանալ: Աջակցված տաքացման տեխնիկան օգնում է պլազման հասցնել 150-ից 300 միլիոն °C ջերմաստիճանի: Այս աստիճանի «ոգևորված» մասնիկները կարող են հաղթահարել իրենց բնական էլեկտրամագնիսական հակահարվածը բախվելիս, նման բախումներն ազատում են հսկայական էներգիա:

Tokamak-ի դիզայնը բաղկացած է հետևյալ տարրերից.

Վակուումային անոթ

(«բլիթ») չժանգոտվող պողպատից պատրաստված տորոիդային խցիկ է: Նրա մեծ տրամագիծը 19 մ է, փոքրը՝ 6 մ, բարձրությունը՝ 11 մ։ Խցիկի ծավալը 1400 մ 3 է, իսկ քաշը՝ ավելի քան 5000 տոննա։ Վակուումային անոթի պատերը կրկնակի են. Հովացուցիչ նյութը կշրջվի պատերի միջև, որը կլինի թորած ջուր, ջուր: Ջրի աղտոտումից խուսափելու համար խցիկի ներքին պատը պաշտպանված է ռադիոակտիվ ճառագայթումից՝ օգտագործելով ծածկոց:

Վերմակ

(«վերմակ») – բաղկացած է 440 բեկորներից, որոնք ծածկում են խցիկի ներքին մակերեսը։ Բանկետների ընդհանուր մակերեսը 700մ2 է։ Յուրաքանչյուր բեկորը մի տեսակ ձայներիզ է, որի կորպուսը պղնձից է, իսկ ճակատային պատը շարժական է և պատրաստված է բերիլիումից։ Կասետների պարամետրերը 1x1,5 մ են, իսկ զանգվածը՝ ոչ ավելի, քան 4,6 տոննա։Նման բերիլիումի ձայներիզները կդանդաղեցնեն ռեակցիայի ընթացքում առաջացած բարձր էներգիայի նեյտրոնները։ Նեյտրոնային չափավորության ժամանակ ջերմությունը կթողարկվի և կհեռացվի հովացման համակարգի միջոցով: Հարկ է նշել, որ ռեակտորի աշխատանքի արդյունքում առաջացած բերիլիումի փոշին կարող է առաջացնել լուրջ հիվանդություն, որը կոչվում է բերիլիում և ունի նաև քաղցկեղածին ազդեցություն։ Այդ իսկ պատճառով համալիրում անվտանգության խիստ միջոցառումներ են մշակվում։

Tokamak հատվածում. Դեղին - solenoid, նարնջագույն - toroidal դաշտի (TF) և poloidal դաշտի (PF) մագնիսներ, կապույտ - վերմակ, բաց կապույտ - VV - վակուումային անոթ, մանուշակագույն - դիվերտոր

Պոլոիդային տիպի («մոխրաման») սարք, որի հիմնական խնդիրն է «մաքրել» պլազման կեղտից, որը առաջանում է վերմակով ծածկված խցիկի պատերի տաքացման և դրա հետ փոխազդեցության արդյունքում: Երբ նման աղտոտիչները մտնում են պլազմա, նրանք սկսում են ինտենսիվ ճառագայթել, ինչը հանգեցնում է լրացուցիչ ճառագայթման կորուստների: Այն գտնվում է tokomak-ի ստորին մասում և օգտագործում է մագնիսներ՝ պլազմայի վերին շերտերը (որոնք ամենաաղտոտվածն են) ուղղորդելու հովացման խցիկի մեջ: Այստեղ պլազման սառչում է և վերածվում գազի, որից հետո այն նորից դուրս է մղվում խցիկից։ Բերիլիումի փոշին խցիկ մտնելուց հետո գործնականում չի կարողանում հետ վերադառնալ պլազմա: Այսպիսով, պլազմայի աղտոտումը մնում է միայն մակերեսի վրա և ավելի խորը չի թափանցում:

Կրիոստատ

- tokomak-ի ամենամեծ բաղադրիչը, որը չժանգոտվող պողպատից պատյան է՝ 16,000 մ 2 (29,3 x 28,6 մ) ծավալով և 3,850 տոննա զանգվածով: Համակարգի մյուս տարրերը տեղակայվելու են կրիոստատի ներսում, և այն ինքն է ծառայում։ որպես արգելք թոքամակի և արտաքին միջավայրի միջև։ Նրա ներքին պատերին կլինեն ջերմային էկրաններ, որոնք սառչում են ազոտի շրջանառության միջոցով 80 Կ (-193,15 °C) ջերմաստիճանում։

Մագնիսական համակարգ

– տարրերի մի շարք, որոնք ծառայում են վակուումային անոթի ներսում պլազմայի պարունակությանը և վերահսկմանը: Այն 48 տարրերից բաղկացած հավաքածու է.

• Տորոիդային դաշտի կծիկները տեղակայված են վակուումային խցիկից դուրս և կրիոստատի ներսում։ Դրանք ներկայացված են 18 կտորով, որոնցից յուրաքանչյուրը 15 x 9 մ է և կշռում է մոտավորապես 300 տոննա: Միասին այս կծիկները պլազմային տորուսի շուրջ առաջացնում են 11,8 Տեսլայի մագնիսական դաշտ և պահպանում են 41 ԳՋ էներգիա:
• Պոլոիդային դաշտային պարույրներ – տեղակայված են պտույտային դաշտի պարույրների վերևում և կրիոստատի ներսում: Այս կծիկները պատասխանատու են մագնիսական դաշտի առաջացման համար, որը բաժանում է պլազմայի զանգվածը խցիկի պատերից և սեղմում պլազման ադիաբատիկ տաքացման համար: Նման պարույրների թիվը 6-ն է։Կծիկներից երկուսը ունեն 24 մ տրամագիծ և 400 տոննա զանգված, մնացած չորսը փոքր-ինչ փոքր են։
• Կենտրոնական սոլենոիդը գտնվում է տորոիդային խցիկի ներքին մասում, ավելի ճիշտ՝ «բլիթային փոսում»։ Դրա գործողության սկզբունքը նման է տրանսֆորմատորին, և հիմնական խնդիրն այն է, որ պլազմայում ինդուկտիվ հոսանք գրգռվի:
• Ուղղիչ պարույրները գտնվում են վակուումային անոթի ներսում՝ վերմակի և խցիկի պատի միջև։ Նրանց խնդիրն է պահպանել պլազմայի ձևը, որը կարող է տեղային «ուռուցանել» և նույնիսկ դիպչել նավի պատերին: Թույլ է տալիս նվազեցնել խցիկի պատերի փոխազդեցության մակարդակը պլազմայի հետ և, հետևաբար, դրա աղտոտվածության մակարդակը, ինչպես նաև նվազեցնում է խցիկի մաշվածությունը:

ITER համալիրի կառուցվածքը

«Մի խոսքով» վերը նկարագրված tokamak-ի դիզայնը խիստ բարդ նորարարական մեխանիզմ է, որը հավաքվել է մի քանի երկրների ջանքերով: Սակայն դրա լիարժեք շահագործման համար պահանջվում է թոքամակի մոտ գտնվող շենքերի մի ամբողջ համալիր։ Նրանց մեջ:

• Վերահսկում, տվյալների հասանելիության և հաղորդակցման համակարգ – CODAC: Գտնվում է ITER համալիրի մի շարք շենքերում:
• Վառելիքի պահեստավորում և վառելիքի համակարգ - ծառայում է վառելիքը tokamak հասցնելու համար:
• Վակուումային համակարգ - բաղկացած է ավելի քան չորս հարյուր վակուումային պոմպերից, որոնց խնդիրն է վակուումային խցիկից դուրս մղել ջերմամիջուկային ռեակցիայի արտադրանքները, ինչպես նաև տարբեր աղտոտիչներ:
• Կրիոգեն համակարգ – ներկայացված է ազոտի և հելիումի շղթայով: Հելիումի սխեման կկարգավորի ջերմաստիճանը tokamak-ում, որի աշխատանքը (և հետևաբար ջերմաստիճանը) տեղի է ունենում ոչ թե անընդհատ, այլ իմպուլսներով: Ազոտի սխեման սառեցնելու է կրիոստատի ջերմային վահանները և հենց հելիումի շղթան: Գործելու է նաև ջրային հովացման համակարգ, որն ուղղված է վերմակի պատերի ջերմաստիճանի իջեցմանը։
• Էլեկտրամատակարարում. Անընդհատ աշխատելու համար tokamak-ը կպահանջի մոտավորապես 110 ՄՎտ էներգիա: Դրան հասնելու համար կիլոմետրանոց էլեկտրահաղորդման գծեր կտեղադրվեն և կմիանան ֆրանսիական արդյունաբերական ցանցին։ Հարկ է հիշեցնել, որ ITER փորձարարական օբյեկտը չի ապահովում էներգիայի արտադրություն, այլ գործում է միայն գիտական ​​շահերից ելնելով:

ITER-ի ֆինանսավորում

Միջազգային ջերմամիջուկային ռեակտորը ITER-ը բավականին թանկ ձեռնարկություն է, որն ի սկզբանե գնահատվել է 12 միլիարդ դոլար, որտեղ Ռուսաստանին, ԱՄՆ-ին, Կորեային, Չինաստանին և Հնդկաստանին բաժին է ընկնում գումարի 1/11-ը, Ճապոնիայինը՝ 2/11-ը, ԵՄ-ին՝ 4-ը: /11. Հետագայում այս գումարն ավելացավ մինչև 15 միլիարդ դոլար: Հատկանշական է, որ ֆինանսավորումն իրականացվում է համալիրի համար անհրաժեշտ սարքավորումների մատակարարման միջոցով, որը մշակվում է յուրաքանչյուր երկրում։ Այսպիսով, Ռուսաստանը մատակարարում է ծածկոցներ, պլազմային ջեռուցման սարքեր և գերհաղորդիչ մագնիսներ։

Ծրագրի հեռանկար

Այս պահին ընթացքի մեջ է ITER համալիրի շինարարությունը և tokamak-ի համար անհրաժեշտ բոլոր բաղադրիչների արտադրությունը։ 2025 թվականին tokamak-ի պլանավորված գործարկումից հետո կսկսվի մի շարք փորձարկումներ, որոնց արդյունքների հիման վրա կնշվեն բարելավում պահանջող ասպեկտները։ ITER-ի հաջող գործարկումից հետո նախատեսվում է կառուցել ջերմամիջուկային միաձուլման հիման վրա էլեկտրակայան, որը կոչվում է DEMO (DEMOnstration Power Plant): DEMo-ի նպատակն է ցուցադրել միաձուլման ուժի այսպես կոչված «առևտրային գրավչությունը»: Եթե ​​ITER-ն ի վիճակի է արտադրել ընդամենը 500 ՄՎտ էներգիա, ապա DEMO-ն կկարողանա անընդհատ արտադրել 2 ԳՎտ էներգիա։

Այնուամենայնիվ, պետք է նկատի ունենալ, որ ITER փորձարարական օբյեկտը էներգիա չի արտադրի, և դրա նպատակը զուտ գիտական ​​օգուտներ ստանալն է։ Եվ ինչպես գիտեք, այս կամ այն ​​ֆիզիկական փորձը կարող է ոչ միայն արդարացնել սպասելիքները, այլեւ նոր գիտելիքներ ու փորձ բերել մարդկությանը։

Այսօր շատ երկրներ մասնակցում են ջերմամիջուկային հետազոտություններին։ Առաջատարներն են Եվրամիությունը, ԱՄՆ-ը, Ռուսաստանը և Ճապոնիան, մինչդեռ Չինաստանում, Բրազիլիայում, Կանադայում և Կորեայում ծրագրերն արագորեն ընդլայնվում են: Սկզբում ԱՄՆ-ի և ԽՍՀՄ-ի միաձուլման ռեակտորները կապված էին միջուկային զենքի ստեղծման հետ և մնացին դասակարգված մինչև «Ատոմներ հանուն խաղաղության» կոնֆերանսը, որը տեղի ունեցավ Ժնևում 1958 թվականին։ Խորհրդային տոկամակի ստեղծումից հետո միջուկային միաձուլման հետազոտությունը դարձավ «մեծ գիտություն» 1970-ականներին։ Բայց սարքերի արժեքն ու բարդությունն այնքան բարձրացան, որ միջազգային համագործակցությունը դարձավ միակ ճանապարհը:

Ջերմամիջուկային ռեակտորներ աշխարհում

1970-ականներից ի վեր միաձուլման էներգիայի առևտրային օգտագործումը շարունակաբար հետաձգվել է 40 տարով: Այնուամենայնիվ, մեջ վերջին տարիներըՇատ բան է տեղի ունեցել, որը թույլ կտա այս ժամկետը կրճատել։

Կառուցվել են մի քանի tokamak, այդ թվում՝ եվրոպական JET-ը, բրիտանական MAST-ը և TFTR փորձարարական միաձուլման ռեակտորը ԱՄՆ Փրինսթոն քաղաքում։ Միջազգային ITER նախագիծը ներկայումս կառուցվում է Ֆրանսիայի Կադարաշ քաղաքում: Այն կլինի ամենամեծ tokamak-ը, երբ այն սկսի գործել 2020 թվականին։ 2030 թվականին Չինաստանը կկառուցի CFETR-ը, որը կգերազանցի ITER-ին։ Մինչդեռ Չինաստանը հետազոտություն է անցկացնում փորձարարական գերհաղորդիչ tokamak EAST-ի վրա։

Հետազոտողների շրջանում տարածված է նաև միաձուլման ռեակտորների մեկ այլ տեսակ՝ աստղագուշակները։ Խոշորագույններից մեկը՝ LHD-ն, սկսեց աշխատել Ճապոնիայի ազգային ինստիտուտում 1998 թվականին։ Այն օգտագործվում է պլազմայի սահմանափակման համար լավագույն մագնիսական կոնֆիգուրացիան գտնելու համար: Գերմանական Մաքս Պլանկի ինստիտուտը հետազոտություն է անցկացրել Գարչինգի Wendelstein 7-AS ռեակտորում 1988-2002 թվականներին, իսկ ներկայումս Wendelstein 7-X ռեակտորում, որի շինարարությունը տևել է ավելի քան 19 տարի: Մեկ այլ TJII աստղային սարք է գործում Իսպանիայի Մադրիդ քաղաքում: ԱՄՆ-ում Փրինսթոնի լաբորատորիան (PPPL), որը 1951 թվականին կառուցեց այս տեսակի առաջին միաձուլման ռեակտորը, դադարեցրեց NCSX-ի շինարարությունը 2008 թվականին՝ ծախսերի ավելացման և ֆինանսավորման բացակայության պատճառով:

Բացի այդ, զգալի առաջընթաց է գրանցվել իներցիոն միաձուլման հետազոտություններում։ Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայում (LLNL) 7 միլիարդ դոլար արժողությամբ Ազգային բոցավառման կայանքի (NIF) շինարարությունը, որը ֆինանսավորվել է Միջուկային անվտանգության ազգային վարչության կողմից, ավարտվել է 2009 թվականի մարտին: Ֆրանսիական Laser Mégajoule (LMJ) աշխատանքը սկսել է 2014 թվականի հոկտեմբերին: Միաձուլման ռեակտորներն օգտագործում են լազերներ, որոնք վայրկյանի մի քանի միլիարդերորդականում մի քանի միլիմետր չափի թիրախ են հաղորդում մոտ 2 միլիոն ջոուլ լուսային էներգիա՝ միջուկային միաձուլման ռեակցիա առաջացնելու համար: NIF-ի և LMJ-ի առաջնային առաքելությունը ազգային ռազմական միջուկային ծրագրերին աջակցելու հետազոտությունն է:

ITER

1985 թվականին Խորհրդային Միությունը առաջարկեց կառուցել հաջորդ սերնդի tokamak Եվրոպայի, Ճապոնիայի և Միացյալ Նահանգների հետ համատեղ: Աշխատանքներն իրականացվել են ՄԱԳԱՏԷ-ի հովանու ներքո։ 1988-ից 1990 թվականներին ստեղծվել են ITER միջազգային ջերմամիջուկային փորձարարական ռեակտորի առաջին նախագծերը, որը նաև լատիներեն նշանակում է «ուղի» կամ «ճանապարհորդություն», ապացուցելու համար, որ միաձուլումը կարող է արտադրել ավելի շատ էներգիա, քան կլանել է: Մասնակցել են նաև Կանադան և Ղազախստանը՝ համապատասխանաբար Եվրատոմի և Ռուսաստանի միջնորդությամբ։

Վեց տարի անց ITER խորհուրդը հաստատեց առաջին համապարփակ ռեակտորի նախագծումը, որը հիմնված է հաստատված ֆիզիկայի և տեխնոլոգիայի վրա, որի արժեքը 6 միլիարդ դոլար է: Հետո ԱՄՆ-ը դուրս եկավ կոնսորցիումից, ինչը ստիպեց նրանց կրկնակի կրճատել ծախսերը և փոխել նախագիծը։ Արդյունքը ITER-FEAT-ն է, որն արժե 3 միլիարդ դոլար, բայց հասնում է ինքնապահպանման և էներգիայի դրական հաշվեկշռի:

2003 թվականին ԱՄՆ-ը կրկին միացավ կոնսորցիումին, իսկ Չինաստանը հայտարարեց իր մասնակցության ցանկության մասին: Արդյունքում, 2005 թվականի կեսերին գործընկերները պայմանավորվեցին կառուցել ITER-ը Ֆրանսիայի հարավում գտնվող Cadarache-ում: ԵՄ-ն և Ֆրանսիան ներդրել են 12,8 միլիարդ եվրոյի կեսը, իսկ Ճապոնիան, Չինաստանը, Հարավային Կորեան, ԱՄՆ-ն և Ռուսաստանը՝ 10-ական տոկոս: Ճապոնիան տրամադրեց բարձր տեխնոլոգիական բաղադրիչներ, պահպանեց 1 միլիարդ եվրոյի IFMIF հաստատությունը, որը նախատեսված էր նյութեր փորձարկելու համար, և իրավունք ուներ կառուցել հաջորդ փորձնական ռեակտորը: ITER-ի ընդհանուր արժեքը ներառում է 10 տարվա շինարարության և կեսը 20 տարվա շահագործման ծախսերի կեսը: Հնդկաստանը դարձավ ITER-ի յոթերորդ անդամը 2005 թվականի վերջին։

Փորձարկումները պետք է սկսվեն 2018 թվականին ջրածնի օգտագործմամբ՝ մագնիսների ակտիվացումից խուսափելու համար: Օգտագործելով D-Tպլազմա չի սպասվում մինչև 2026թ.

ITER-ի նպատակն է արտադրել 500 ՄՎտ (առնվազն 400 վրկ)՝ օգտագործելով 50 ՄՎտ-ից պակաս մուտքային հզորություն՝ առանց էլեկտրաէներգիա արտադրելու:

Demo-ի երկու գիգավատ հզորությամբ ցուցադրական էլեկտրակայանը շարունակական հիմունքներով արտադրելու է լայնածավալ արտադրություն: Դեմո-ի կոնցեպտուալ դիզայնը կավարտվի մինչև 2017 թվականը, իսկ շինարարությունը կսկսվի 2024 թվականին: Մեկնարկը տեղի կունենա 2033 թվականին։

ՋԵՏ

1978 թվականին ԵՄ-ն (Եվրատոմ, Շվեդիա և Շվեյցարիա) Մեծ Բրիտանիայում սկսեց JET համատեղ եվրոպական նախագիծը: JET-ն այսօր ամենամեծ գործող tokamak-ն է աշխարհում: Նմանատիպ JT-60 ռեակտորը գործում է Ճապոնիայի Ֆյուժիոն ազգային ինստիտուտում, սակայն միայն JET-ը կարող է օգտագործել դեյտերիում-տրիտում վառելիք:

Ռեակտորը գործարկվեց 1983 թվականին և դարձավ առաջին փորձը, որը հանգեցրեց վերահսկվող ջերմամիջուկային միաձուլմանը մինչև 16 ՄՎտ հզորությամբ մեկ վայրկյանում և 5 ՄՎտ կայուն հզորությամբ դեյտերիում-տրիումի պլազմայի վրա 1991 թվականի նոյեմբերին։ Բազմաթիվ փորձեր են իրականացվել՝ ուսումնասիրելու տարբեր ջեռուցման սխեմաներ և այլ տեխնիկա։

JET-ի հետագա բարելավումները ներառում են դրա հզորության ավելացումը: MAST կոմպակտ ռեակտորը մշակվում է JET-ի հետ համատեղ և հանդիսանում է ITER նախագծի մի մասը:

K-STAR

K-STAR-ը կորեական գերհաղորդիչ տոկամակ է Դեջոնում գտնվող Ֆյուզիոն հետազոտական ​​ազգային ինստիտուտից (NFRI), որն իր առաջին պլազման արտադրեց 2008 թվականի կեսերին: ITER-ը, որը միջազգային համագործակցության արդյունք է։ 1,8 մ շառավղով Tokamak-ը առաջին ռեակտորն է, որն օգտագործում է Nb3Sn գերհաղորդիչ մագնիսներ, նույնը, որոնք նախատեսված են ITER-ի համար: Առաջին փուլի ընթացքում, որն ավարտվել է 2012 թվականին, K-STAR-ը պետք է ապացուցեր հիմքում ընկած տեխնոլոգիաների կենսունակությունը և հասներ մինչև 20 վայրկյան տևողությամբ պլազմայի իմպուլսներ: Երկրորդ փուլում (2013-2017թթ.) այն արդիականացվում է H ռեժիմում մինչև 300 վրկ երկար իմպուլսների ուսումնասիրման և բարձր արտադրողականության AT ռեժիմի անցնելու համար։ Երրորդ փուլի (2018-2023թթ.) նպատակն է երկար զարկերակային ռեժիմում հասնել բարձր արտադրողականության և արդյունավետության: 4-րդ փուլում (2023-2025) փորձարկվելու են DEMO տեխնոլոգիաները։ Սարքը ի վիճակի չէ աշխատել տրիտիումի հետ և չի օգտագործում D-T վառելիք:

K-DEMO

Մշակված ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության Փրինսթոնի պլազմային ֆիզիկայի լաբորատորիայի (PPPL) և Հարավային Կորեայի NFRI-ի հետ համագործակցությամբ, K-DEMO-ն նախատեսվում է դառնալ ITER-ից դուրս կոմերցիոն ռեակտորի զարգացման հաջորդ քայլը և կլինի առաջին էլեկտրակայանը, որը կարող է էներգիա արտադրել էլեկտրական ցանցը, այն է՝ 1 մլն կՎտ մի քանի շաբաթվա ընթացքում: Այն կունենա 6,65 մ տրամագիծ և կունենա DEMO նախագծի շրջանակներում ստեղծված վերարտադրման գոտու մոդուլ։ Կորեայի կրթության, գիտության և տեխնոլոգիաների նախարարությունը նախատեսում է դրանում ներդնել մոտ մեկ տրիլիոն կորեական վոն (941 միլիոն դոլար):

ԱՐԵՎԵԼՔ

Չինաստանի Հեֆեյի Չինաստանի ֆիզիկայի ինստիտուտի փորձարարական առաջադեմ գերհաղորդիչ Տոկամակը (EAST) ստեղծել է ջրածնի պլազմա 50 միլիոն °C ջերմաստիճանում և պահպանել այն 102 վրկ։

TFTR

Ամերիկյան PPPL լաբորատորիայում TFTR փորձարարական միաձուլման ռեակտորը գործել է 1982-ից 1997 թվականներին: 1993 թվականի դեկտեմբերին TFTR-ը դարձավ առաջին մագնիսական տոկամակը, որն անցկացրեց պլազմայի դեյտերիում-տրիտումի լայնածավալ փորձեր։ Հաջորդ տարի ռեակտորն արտադրեց այն ժամանակվա ռեկորդային 10,7 ՄՎտ կառավարելի հզորություն, իսկ 1995 թվականին գրանցվեց 510 միլիոն °C ջերմաստիճանի ռեկորդ։ Այնուամենայնիվ, հաստատությունը չհասավ միաձուլման էներգիայի սահմանային նպատակին, բայց հաջողությամբ կատարեց ապարատային նախագծման նպատակները՝ նշանակալի ներդրում ունենալով ITER-ի զարգացման գործում:

LHD

Տոկիում (Գիֆու պրեֆեկտուրա) Ճապոնիայի Ֆյուժիոն ազգային ինստիտուտի LHD-ն աշխարհի ամենամեծ աստղագուշակն էր: Միաձուլման ռեակտորը գործարկվել է 1998 թվականին և ցուցադրել է պլազմայի սահմանափակման հատկություններ, որոնք համեմատելի են այլ խոշոր օբյեկտների հետ: Ստացվել է 13,5 կՎ իոնային ջերմաստիճան (մոտ 160 մլն °C) և 1,44 ՄՋ էներգիա։

Վենդելշտեյն 7-X

Մեկ տարվա փորձարկումներից հետո, որոնք սկսվել են 2015 թվականի վերջին, հելիումի ջերմաստիճանը կարճ ժամանակով հասել է 1 միլիոն °C-ի: 2016 թվականին 2 ՄՎտ հզորությամբ ջրածնի պլազմայի միաձուլման ռեակտորը քառորդ վայրկյանում հասել է 80 միլիոն °C ջերմաստիճանի։ W7-X-ը աշխարհի ամենամեծ աստղային սարքն է և նախատեսվում է անընդհատ աշխատել 30 րոպե։ Ռեակտորի արժեքը կազմել է 1 մլրդ եվրո։

NIF

Livermore National Laboratory (LLNL) բոցավառման ազգային կայանքը (NIF) ավարտվել է 2009 թվականի մարտին: Օգտագործելով իր 192 լազերային ճառագայթները, NIF-ը կարողանում է կենտրոնացնել 60 անգամ ավելի շատ էներգիա, քան ցանկացած նախկին լազերային համակարգ:

Սառը միաձուլում

1989 թվականի մարտին երկու հետազոտողներ՝ ամերիկացի Սթենլի Պոնսը և բրիտանացի Մարտին Ֆլեյշմանը, հայտարարեցին, որ գործարկել են մի պարզ սեղանի սառը միաձուլման ռեակտոր, որն աշխատում է սենյակային ջերմաստիճանում։ Գործընթացը ներառում էր ծանր ջրի էլեկտրոլիզ՝ օգտագործելով պալադիումի էլեկտրոդներ, որոնց վրա դեյտերիումի միջուկները կենտրոնացված էին բարձր խտությամբ: Հետազոտողները պնդում են, որ արտադրվել է ջերմություն, որը կարելի է բացատրել միայն առումով միջուկային գործընթացներըև կային միաձուլման կողմնակի արտադրանքներ, այդ թվում՝ հելիում, տրիտում և նեյտրոններ։ Այնուամենայնիվ, մյուս փորձարարները չկարողացան կրկնել այս փորձը: Գիտական ​​հանրության մեծ մասը չի հավատում, որ սառը միաձուլման ռեակտորներն իրական են:

Ցածր էներգիայի միջուկային ռեակցիաներ

«Սառը միաձուլման» պնդումներով նախաձեռնված հետազոտությունները շարունակվել են ցածր էներգիայի ոլորտում՝ որոշ էմպիրիկ աջակցությամբ, բայց ոչ ընդհանուր առմամբ ընդունված գիտական ​​բացատրություն. Ըստ երևույթին, թույլ միջուկային փոխազդեցությունները օգտագործվում են նեյտրոններ ստեղծելու և գրավելու համար (և ոչ հզոր ուժ, ինչպես դրանց միաձուլման դեպքում): Փորձերը ներառում են ջրածնի կամ դեյտերիումի անցումը կատալիտիկ շերտով և փոխազդում մետաղի հետ։ Հետազոտողները հայտնում են էներգիայի նկատված արտազատման մասին: Հիմնական գործնական օրինակը ջրածնի փոխազդեցությունն է նիկելի փոշու հետ, որն ազատում է ջերմություն ավելի մեծ քանակությամբ, քան ցանկացած քիմիական ռեակցիա կարող է առաջացնել:

ITER (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor, «International Experimental Thermonuclear Reactor») լայնածավալ գիտատեխնիկական նախագիծ է, որն ուղղված է առաջին միջազգային փորձարարական ջերմամիջուկային ռեակտորի կառուցմանը։

Իրականացվում է յոթ հիմնական գործընկերների կողմից (Եվրամիություն, Հնդկաստան, Չինաստան, Կորեայի Հանրապետություն, Ռուսաստան, ԱՄՆ, Ճապոնիա) Կադարաշում (Պրովանս-Ալպեր-Լազուր ափ, Ֆրանսիա): ITER-ը հիմնված է tokamak ինստալացիայի վրա (անունը ստացել է իր առաջին տառերով՝ մագնիսական պարույրներով տորոիդային խցիկ), որը համարվում է կառավարվող ջերմամիջուկային միաձուլում իրականացնելու ամենահեռանկարային սարքը։ Առաջին թոքամակը կառուցվել է Խորհրդային Միությունում 1954 թվականին։

Ծրագրի նպատակն է ցույց տալ, որ միաձուլման էներգիան կարող է օգտագործվել արդյունաբերական մասշտաբով: ITER-ը պետք է էներգիա գեներացնի ծանր ջրածնի իզոտոպների հետ միաձուլման ռեակցիայի միջոցով 100 միլիոն աստիճանից բարձր ջերմաստիճանում:

Ենթադրվում է, որ 1 գ վառելիքը (դեյտերիումի և տրիտիումի խառնուրդ), որը կօգտագործվի մոնտաժում, կապահովի նույն քանակությամբ էներգիա, ինչ 8 տոննա նավթը։ ITER-ի գնահատված ջերմամիջուկային հզորությունը 500 ՄՎտ է։

Փորձագետները նշում են, որ այս տեսակի ռեակտորը շատ ավելի անվտանգ է, քան ներկայիս ատոմակայանները (ԱԷԿ), և ծովի ջուրը կարող է վառելիք ապահովել դրա համար գրեթե անսահմանափակ քանակությամբ։ Այսպիսով, հաջող իրականացում ITER-ը կապահովի էկոլոգիապես մաքուր էներգիայի անսպառ աղբյուր։

Ծրագրի պատմություն

Ռեակտորի հայեցակարգը մշակվել է ատոմային էներգիայի ինստիտուտում։ Կուրչատովա Ի.Վ. 1978 թվականին ԽՍՀՄ-ն առաջ քաշեց նախագիծը Ատոմային էներգիայի միջազգային գործակալությունում (ՄԱԳԱՏԷ) իրականացնելու գաղափարը։ Ծրագրի իրականացման պայմանավորվածությունը ձեռք է բերվել 1985 թվականին Ժնևում՝ ԽՍՀՄ-ի և ԱՄՆ-ի միջև բանակցությունների ժամանակ։

Ավելի ուշ ծրագիրը հաստատվել է ՄԱԳԱՏԷ-ի կողմից։ 1987 թվականին նախագիծը ստացավ իր ներկայիս անվանումը, իսկ 1988 թվականին ստեղծվեց կառավարման մարմին՝ ITER խորհուրդը։ 1988-1990 թթ Խորհրդային, ամերիկացի, ճապոնացի և եվրոպացի գիտնականներն ու ինժեներները կատարել են նախագծի հայեցակարգային ուսումնասիրություն։

1992 թվականի հուլիսի 21-ին Վաշինգտոնում ԵՄ-ն, Ռուսաստանը, ԱՄՆ-ը և Ճապոնիան ստորագրեցին համաձայնագիր ITER տեխնիկական նախագծի մշակման վերաբերյալ, որն ավարտվեց 2001 թվականին: 2002-2005 թթ. Նախագծին միացել են Հարավային Կորեան, Չինաստանը և Հնդկաստանը։ Նոյեմբերի 21-ին Փարիզում ստորագրվել է առաջին միջազգային փորձարարական միաձուլման ռեակտորի կառուցման պայմանագիրը։

Մեկ տարի անց՝ 2007 թվականի նոյեմբերի 7-ին, պայմանագիր ստորագրվեց ITER-ի շինհրապարակի վերաբերյալ, ըստ որի՝ ռեակտորը կտեղակայվի Ֆրանսիայում՝ Մարսելի մոտ գտնվող Cadarache միջուկային կենտրոնում։ Վերահսկողության և տվյալների մշակման կենտրոնը կգտնվի Նակա քաղաքում (Իբարակի պրեֆեկտուրա, Ճապոնիա):

Կադարաշում շինհրապարակի նախապատրաստումը սկսվել է 2007 թվականի հունվարին, իսկ լայնածավալ շինարարությունը սկսվել է 2013 թվականին։ Համալիրը կգտնվի 180 հա տարածքում։ 60 մ բարձրությամբ և 23 հազար տոննա քաշով ռեակտորը կտեղակայվի 1 կմ երկարությամբ և 400 մ լայնությամբ տեղանքում, որի կառուցման աշխատանքները համակարգում է ITER միջազգային կազմակերպությունը, որը ստեղծվել է 2007 թվականի հոկտեմբերին։

Ծրագրի արժեքը գնահատվում է 15 մլրդ եվրո, որից ԵՄ-ին (Եվրատոմի միջոցով) բաժին է ընկնում 45,4%-ը, և վեց այլ մասնակիցներ (ներառյալ Ռուսաստանի Դաշնությունը) 9,1%-ով: 1994 թվականից Ղազախստանը նույնպես մասնակցում է նախագծին Ռուսաստանի քվոտայով։

Ռեակտորի տարրերը նավերով կհասցվեն Ֆրանսիայի Միջերկրական ծովի ափ, իսկ այնտեղից հատուկ քարավաններով կտեղափոխվեն Կադարաշի շրջան։ Այդ նպատակով 2013 թվականին զգալիորեն վերազինվեցին գործող ճանապարհների հատվածները, ամրացվեցին կամուրջները, կառուցվեցին նոր անցումներ և գծեր՝ առանձնապես ամուր մակերեսով: 2014 թվականից մինչև 2019 թվականն ընկած ժամանակահատվածում ամրացված ճանապարհով պետք է անցնեն առնվազն երեք տասնյակ գերծանր ճանապարհային գնացքներ։

Նովոսիբիրսկում կմշակվեն ITER-ի պլազմային ախտորոշման համակարգեր։ Այս մասին պայմանագիրը ստորագրվել է 2014 թվականի հունվարի 27-ին տնօրենի կողմից Միջազգային կազմակերպություն ITER Օսամու Մոտոջիման և Ռուսաստանի Դաշնությունում ITER ազգային գործակալության ղեկավար Անատոլի Կրասիլնիկովը։

Նոր պայմանագրի շրջանակներում ախտորոշիչ համալիրի մշակումն իրականացվում է անվան ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտի բազայի վրա։ A. F. Ioffe Ռուսական ակադեմիաԳիտ.

Ակնկալվում է, որ ռեակտորը շահագործման կհանձնվի 2020 թվականին, դրա վրա կիրականացվեն առաջին միջուկային միաձուլման ռեակցիաները 2027 թվականից ոչ շուտ։ 2037 թվականին նախատեսվում է ավարտել նախագծի փորձարարական մասը, իսկ մինչև 2040 թվականն անցնել էլեկտրաէներգիայի արտադրությանը։ . Փորձագետների նախնական կանխատեսումների համաձայն՝ ռեակտորի արդյունաբերական տարբերակը պատրաստ կլինի ոչ շուտ, քան 2060 թվականը, իսկ նման տիպի ռեակտորների շարք կարող է ստեղծվել միայն մինչև 21-րդ դարի վերջը։

Երկար ժամանակով trudnopisaka խնդրեց ինձ գրառում անել կառուցվող ջերմամիջուկային ռեակտորի մասին։ Պարզեք տեխնոլոգիայի հետաքրքիր մանրամասները, պարզեք, թե ինչու է այս նախագիծն այդքան երկար տևում իրագործման համար: Վերջապես ես հավաքեցի նյութը: Ծանոթանանք նախագծի մանրամասներին։

Ինչպե՞ս սկսվեց ամեն ինչ: «Էներգետիկ մարտահրավերը» առաջացել է հետևյալ երեք գործոնների համակցության արդյունքում.

1. Մարդկությունն այժմ սպառում է հսկայական քանակությամբ էներգիա։

Ներկայումս աշխարհում էներգիայի սպառումը կազմում է մոտ 15,7 տերավատ (TW): Այս արժեքը բաժանելով աշխարհի բնակչության վրա՝ մենք ստանում ենք մոտավորապես 2400 Վտ մեկ անձի համար, որը կարելի է հեշտությամբ գնահատել և պատկերացնել: Երկրի յուրաքանչյուր բնակչի (ներառյալ երեխաների) սպառած էներգիան համապատասխանում է 24 հարյուր վտ հզորությամբ էլեկտրական լամպերի շուրջօրյա աշխատանքին։ Այնուամենայնիվ, այս էներգիայի սպառումը ողջ մոլորակի վրա շատ անհավասար է, քանի որ այն շատ մեծ է մի քանի երկրներում, իսկ մյուսներում՝ չնչին: Սպառումը (հաշվարկված մեկ անձի համար) 10,3 կՎտ է ԱՄՆ-ում (ռեկորդային արժեքներից մեկը), 6,3 կՎտ Ռուսաստանի Դաշնություն, Մեծ Բրիտանիայում 5,1 կՎտ և այլն, բայց մյուս կողմից Բանգլադեշում դա ընդամենը 0,21 կՎտ է (ԱՄՆ էներգիայի սպառման միայն 2%-ը):

Միջազգային էներգետիկ գործակալության (2006թ.) կանխատեսումների համաձայն՝ մինչև 2030 թվականը համաշխարհային էներգիայի սպառումը պետք է ավելանա 50%-ով։ Զարգացած երկրները, իհարկե, կարող էին լավ անել առանց հավելյալ էներգիայի, բայց այս աճն անհրաժեշտ է բնակչությանը աղքատությունից դուրս բերելու համար։ զարգացող երկրներ, որտեղ 1,5 միլիարդ մարդ զգում է էլեկտրական էներգիայի խիստ պակաս։

3. Ներկայումս աշխարհի էներգիայի 80%-ը ստացվում է հանածո վառելիքի այրումից(նավթ, ածուխ և գազ), որոնց օգտագործումը.
ա) պոտենցիալ վտանգ է ներկայացնում շրջակա միջավայրի աղետալի փոփոխությունների.
բ) անխուսափելիորեն պետք է մի օր ավարտվի:

Ասվածից պարզ է դառնում, որ այժմ մենք պետք է պատրաստվենք հանածո վառելիքի օգտագործման դարաշրջանի ավարտին.

Ներկայումս ատոմակայանները արտադրում են էներգիա, որն ազատվում է ատոմային միջուկների տրոհման ռեակցիաների ժամանակ մեծ մասշտաբով։ Նման կայանների ստեղծումն ու զարգացումը պետք է ամեն կերպ խրախուսել, սակայն պետք է հաշվի առնել, որ դրանց շահագործման համար կարևորագույն նյութերից մեկի (էժան ուրանի) պաշարները նույնպես կարող են ամբողջությամբ սպառվել առաջիկա 50 տարվա ընթացքում։ . Միջուկային տրոհման վրա հիմնված էներգիայի հնարավորությունները կարող են (և պետք է) զգալիորեն ընդլայնվեն ավելի արդյունավետ էներգետիկ ցիկլերի կիրառմամբ՝ թույլ տալով արտադրվող էներգիայի քանակը գրեթե կրկնապատկել: Այս ուղղությամբ էներգիան զարգացնելու համար անհրաժեշտ է ստեղծել թորիումի ռեակտորներ (այսպես կոչված, թորիում աճեցնող ռեակտորներ կամ բուծող ռեակտորներ), որոնցում ռեակցիան արտադրում է ավելի շատ թորիում, քան սկզբնական ուրանը, ինչի արդյունքում արտադրված էներգիայի ընդհանուր քանակը։ նյութի տվյալ քանակի դեպքում ավելանում է 40 անգամ։ Նաև խոստումնալից է թվում արագ նեյտրոնների միջոցով պլուտոնիում բուծողներ ստեղծելը, որոնք շատ ավելի արդյունավետ են ուրանի ռեակտորներև թույլ են տալիս ստանալ 60 անգամ ավելի շատ էներգիա: Հնարավոր է, որ այդ տարածքները զարգացնելու համար անհրաժեշտ լինի մշակել ուրանի ստացման նոր, ոչ ստանդարտ մեթոդներ (օրինակ՝ ծովի ջրից, որն ամենահասանելին է թվում):

Ֆյուժն էլեկտրակայաններ

Նկարում ներկայացված է ջերմամիջուկային էլեկտրակայանի սարքի և շահագործման սկզբունքի սխեմատիկ դիագրամը (ոչ մասշտաբով): Կենտրոնական մասում ~2000 մ3 ծավալով տորոիդային (բլիթաձև) խցիկ է՝ լցված 100 Մ°C-ից բարձր ջերմաստիճանի տաքացվող տրիտիում–դեյտերիում (T-D) պլազմայով։ Միաձուլման ռեակցիայի ժամանակ (1) առաջացած նեյտրոնները դուրս են գալիս «մագնիսական շիշից» և մտնում են նկարում պատկերված պատյան մոտ 1 մ հաստությամբ։

Թաղանթի ներսում նեյտրոնները բախվում են լիթիումի ատոմներին, ինչի արդյունքում առաջանում է տրիտիում առաջացող ռեակցիա.

նեյտրոն + լիթիում → հելիում + տրիտում

Բացի այդ, համակարգում տեղի են ունենում մրցակցային ռեակցիաներ (առանց տրիտիումի առաջացման), ինչպես նաև բազմաթիվ ռեակցիաներ՝ լրացուցիչ նեյտրոնների արտազատմամբ, որոնք այնուհետև հանգեցնում են նաև տրիտիումի ձևավորմանը (այս դեպքում լրացուցիչ նեյտրոնների արտազատումը կարող է լինել. զգալիորեն բարելավվել է, օրինակ՝ բերիլիումի ատոմները կեղևի և կապարի մեջ ներմուծելով): Ընդհանուր եզրակացությունայն է, որ այս տեղակայման մեջ կարող է (առնվազն տեսականորեն) տեղի ունենալ միջուկային միաձուլման ռեակցիա, որում կառաջանա տրիտում: Այս դեպքում արտադրված տրիտիումի քանակը պետք է ոչ միայն բավարարի բուն ինստալացիայի կարիքները, այլև լինի նույնիսկ որոշ չափով ավելի մեծ, ինչը հնարավորություն կտա նոր կայանքների մատակարարումը տրիտումով: Հենց այս գործող հայեցակարգը պետք է փորձարկվի և ներդրվի ստորև նկարագրված ITER ռեակտորում:

Բացի այդ, նեյտրոնները պետք է տաքացնեն թաղանթը, այսպես կոչված, փորձնական կայաններում (որոնցում կօգտագործվեն համեմատաբար «սովորական» շինանյութեր) մինչև մոտավորապես 400°C: Ապագայում նախատեսվում է ստեղծել 1000°C-ից բարձր կեղևի ջեռուցման ջերմաստիճանով բարելավված կայանքներ, որոնց կարելի է հասնել նորագույն բարձր ամրության նյութերի (օրինակ՝ սիլիցիումի կարբիդի կոմպոզիտների) օգտագործմամբ: Պատյանում առաջացած ջերմությունը, ինչպես սովորական կայաններում, վերցվում է հովացման առաջնային սխեմայի կողմից հովացուցիչ նյութով (պարունակում է, օրինակ, ջուր կամ հելիում) և տեղափոխվում է երկրորդական միացում, որտեղ ջրի գոլորշին արտադրվում և մատակարարվում է տուրբիններին:

1985 - Խորհրդային Միությունը առաջարկեց հաջորդ սերնդի Tokamak կայանը՝ օգտագործելով միաձուլման ռեակտորներ ստեղծելու չորս առաջատար երկրների փորձը: Ամերիկայի Միացյալ Նահանգները Ճապոնիայի և Եվրոպական համայնքի հետ միասին առաջարկ են ներկայացրել ծրագրի իրականացման համար։

Ներկայումս Ֆրանսիայում շինարարություն է ընթանում ստորև նկարագրված միջազգային փորձարարական ջերմամիջուկային ռեակտորի ITER (International Tokamak Experimental Reactor) վրա, որը կլինի առաջին tokamak-ը, որը կարող է «բռնկել» պլազմա:

Ամենաառաջադեմ գոյություն ունեցող tokamak կայանքները վաղուց հասել են մոտ 150 M°C ջերմաստիճանի, որը մոտ է միաձուլման կայանի շահագործման համար պահանջվող արժեքներին, սակայն ITER ռեակտորը պետք է լինի առաջին լայնածավալ էլեկտրակայանը, որը նախատեսված է երկար ժամանակ: - ժամկետային շահագործում. Ապագայում անհրաժեշտ կլինի զգալիորեն բարելավել դրա գործառնական պարամետրերը, ինչը կպահանջի, առաջին հերթին, պլազմայում ճնշումը մեծացնել, քանի որ տվյալ ջերմաստիճանում միջուկային միաձուլման արագությունը համաչափ է ճնշման քառակուսիին: Հիմնական գիտական ​​խնդիրը այս դեպքում կապված է այն բանի հետ, որ երբ պլազմայում ճնշումը մեծանում է, առաջանում են շատ բարդ և վտանգավոր անկայունություններ, այսինքն՝ անկայուն աշխատանքային ռեժիմներ։

Ինչո՞ւ է մեզ սա պետք:

Միջուկային միաձուլման հիմնական առավելությունն այն է, որ այն պահանջում է միայն շատ փոքր քանակությամբ նյութեր, որոնք բնության մեջ շատ տարածված են որպես վառելիք: Նկարագրված կայանքներում միջուկային միաձուլման ռեակցիան կարող է հանգեցնել հսկայական քանակությամբ էներգիայի արտանետմանը, որը տասը միլիոն անգամ ավելի բարձր է, քան սովորական ջերմության արտանետումը: քիմիական ռեակցիաներ(ինչպես հանածո վառելիքի այրումը): Համեմատության համար մատնանշում ենք, որ 1 գիգավատ (ԳՎտ) հզորությամբ ՋԷԿ-ի սնուցման համար պահանջվող ածուխի քանակը օրական 10000 տոննա է (տասը երկաթուղային վագոն), և նույն հզորության միաձուլման կայանը կսպառի միայն մոտ. Օրական 1 կիլոգրամ D+T խառնուրդ:

Դեյտերիումը ջրածնի կայուն իզոտոպ է. Սովորական ջրի յուրաքանչյուր 3350 մոլեկուլից մեկում ջրածնի ատոմներից մեկը փոխարինվում է դեյտերիումով (ժառանգություն, որը մենք ժառանգել ենք. Մեծ պայթյուն) Այս փաստը հեշտացնում է ջրից դեյտերիումի անհրաժեշտ քանակի բավականին էժան արտադրություն կազմակերպելը։ Ավելի դժվար է ձեռք բերել տրիտում, որն անկայուն է (կես կյանքը մոտ 12 տարի է, ինչի հետևանքով դրա պարունակությունը բնության մեջ աննշան է), սակայն, ինչպես ցույց է տրված վերևում, շահագործման ընթացքում տրիտումը կհայտնվի անմիջապես ջերմամիջուկային տեղակայման ներսում, նեյտրոնների լիթիումի ռեակցիայի պատճառով։

Այսպիսով, միաձուլման ռեակտորի սկզբնական վառելիքը լիթիումն է և ջուրը: Լիթիումը սովորական մետաղ է, որը լայնորեն օգտագործվում է կենցաղային տեխնիկայում (բջջային հեռախոսների մարտկոցներ և այլն): Վերը նկարագրված մոնտաժը, նույնիսկ հաշվի առնելով ոչ իդեալական արդյունավետությունը, կկարողանա արտադրել 200000 կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա, որը համարժեք է 70 տոննա ածուխի մեջ պարունակվող էներգիային։ Դրա համար անհրաժեշտ լիթիումի քանակությունը պարունակում է մեկ համակարգչային մարտկոց, իսկ դեյտերիումը՝ 45 լիտր ջրում։ Վերոնշյալ արժեքը համապատասխանում է 30 տարվա ընթացքում ԵՄ երկրներում էլեկտրաէներգիայի ընթացիկ սպառմանը (հաշվարկված մեկ անձի համար): Հենց այն փաստը, որ լիթիումի նման աննշան քանակությունը կարող է ապահովել նման քանակությամբ էլեկտրաէներգիայի արտադրություն (առանց CO2 արտանետումների և առանց օդի ամենաչնչին աղտոտվածության), բավականին լուրջ փաստարկ է ջերմամիջուկային էներգիայի ամենաարագ և ամենաուժեղ զարգացման համար (չնայած բոլոր դժվարություններ և խնդիրներ) և նույնիսկ առանց հարյուր տոկոսանոց վստահության նման հետազոտության հաջողության մեջ:

Դեյտերիումը պետք է գոյատևի միլիոնավոր տարիներ, իսկ հեշտությամբ արդյունահանվող լիթիումի պաշարները բավարար են հարյուրավոր տարիների կարիքները ապահովելու համար: Նույնիսկ եթե ժայռերի լիթիումը սպառվում է, մենք կարող ենք այն հանել ջրից, որտեղ այն գտնվում է բավական բարձր կոնցենտրացիաներում (ուրանի 100 անգամ ավելի), որպեսզի դրա արդյունահանումը տնտեսապես կենսունակ լինի:

Ֆրանսիայի Կադարաշ քաղաքի մոտ կառուցվում է փորձարարական ջերմամիջուկային ռեակտոր (International thermonuclear experimental reactor): ITER ծրագրի հիմնական նպատակն է արդյունաբերական մասշտաբով իրականացնել վերահսկվող ջերմամիջուկային միաձուլման ռեակցիա:

Ջերմամիջուկային վառելիքի միավորի քաշի համար մոտ 10 միլիոն անգամ ավելի շատ էներգիա է ստացվում, քան նույն քանակությամբ օրգանական վառելիք այրելիս, և մոտ հարյուր անգամ ավելի, քան ներկայումս գործող ատոմակայանների ռեակտորներում ուրանի միջուկները բաժանելիս: Եթե ​​գիտնականների և դիզայներների հաշվարկներն իրականանան, դա մարդկությանը էներգիայի անսպառ աղբյուր կտա։

Հետևաբար, մի շարք երկրներ (Ռուսաստան, Հնդկաստան, Չինաստան, Կորեա, Ղազախստան, ԱՄՆ, Կանադա, Ճապոնիա, Եվրամիության երկրներ) միավորեցին ուժերը՝ ստեղծելով Միջազգային ջերմամիջուկային հետազոտական ​​ռեակտորը՝ նոր էլեկտրակայանների նախատիպը։

ITER-ը մի սարք է, որը պայմաններ է ստեղծում ջրածնի և տրիտիումի ատոմների (ջրածնի իզոտոպ) սինթեզի համար, որի արդյունքում առաջանում է. նոր ատոմ- հելիումի ատոմ. Այս գործընթացը ուղեկցվում է էներգիայի հսկայական պոռթկումով. պլազմայի ջերմաստիճանը, որում տեղի է ունենում ջերմամիջուկային ռեակցիան, կազմում է մոտ 150 միլիոն աստիճան Ցելսիուս (համեմատության համար՝ Արեգակի միջուկի ջերմաստիճանը 40 միլիոն աստիճան է): Այս դեպքում իզոտոպները այրվում են՝ գործնականում չթողնելով ռադիոակտիվ թափոններ:
Միջազգային նախագծին մասնակցության սխեման նախատեսում է ռեակտորի բաղադրիչների մատակարարում և շինարարության ֆինանսավորում։ Դրա դիմաց մասնակից երկրներից յուրաքանչյուրը լիարժեք հասանելիություն է ստանում ջերմամիջուկային ռեակտոր ստեղծելու բոլոր տեխնոլոգիաներին և բոլոր արդյունքներին: փորձարարական աշխատանքայս ռեակտորի վրա, որը հիմք կհանդիսանա սերիական էներգիայի ջերմամիջուկային ռեակտորների նախագծման համար։

Ռեակտորը, որը հիմնված է ջերմամիջուկային միաձուլման սկզբունքի վրա, չունի ռադիոակտիվ ճառագայթում և լիովին անվտանգ է. միջավայրը. Այն կարող է տեղակայվել գրեթե ցանկացած վայրում գլոբուս, իսկ դրա վառելիքը սովորական ջուրն է։ Սպասվում է, որ ITER-ի շինարարությունը կտևի մոտ տասը տարի, որից հետո ռեակտորը կշահագործվի 20 տարի։

Սեղմելի 4000 px

Ռուսաստանի շահերը ITER ջերմամիջուկային ռեակտորի կառուցման միջազգային կազմակերպության խորհրդում առաջիկա տարիներին կներկայացնի Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Միխայիլ Կովալչուկը - Կուրչատովի ինստիտուտի տնօրեն, Ռուսաստանի ակադեմիայի բյուրեղագիտության ինստիտուտ: Նախագահի գիտության, տեխնոլոգիաների և կրթության հարցերով խորհրդի գիտական ​​քարտուղար. Կովալչուկն այս պաշտոնում ժամանակավորապես կփոխարինի ակադեմիկոս Եվգենի Վելիխովին, ով առաջիկա երկու տարում ընտրվել է ITER միջազգային խորհրդի նախագահ և իրավունք չունի համատեղել այդ պաշտոնը մասնակից երկրի պաշտոնական ներկայացուցչի պարտականությունների հետ։

Շինարարության ընդհանուր արժեքը գնահատվում է 5 մլրդ եվրո, և նույնքան գումար կպահանջվի ռեակտորի փորձնական շահագործման համար։ Հնդկաստանի, Չինաստանի, Կորեայի, Ռուսաստանի, ԱՄՆ-ի և Ճապոնիայի բաժնետոմսերը յուրաքանչյուրը կազմում է ընդհանուր արժեքի մոտավորապես 10 տոկոսը, 45 տոկոսը գալիս է Եվրամիության երկրներից։ Սակայն եվրոպական երկրները դեռ չեն պայմանավորվել, թե կոնկրետ ինչպես են բաշխվելու ծախսերը իրենց միջեւ։ Դրա պատճառով շինարարության մեկնարկը տեղափոխվեց 2010 թվականի ապրիլ։ Չնայած վերջին ձգձգմանը, ITER-ում ներգրավված գիտնականներն ու պաշտոնյաներն ասում են, որ կկարողանան ավարտել նախագիծը մինչև 2018 թվականը:

ITER-ի գնահատված ջերմամիջուկային հզորությունը 500 մեգավատ է։ Առանձին մագնիսական մասերը հասնում են 200-ից 450 տոննա քաշի: ITER-ի հովացման համար կպահանջվի օրական 33 հազար խորանարդ մետր ջուր։

1998 թվականին Միացյալ Նահանգները դադարեցրեց ծրագրին իր մասնակցության ֆինանսավորումը։ Այն բանից հետո, երբ հանրապետականները եկան իշխանության և Կալիֆորնիայում սկսվեցին հոսանքազրկումները, Բուշի վարչակազմը հայտարարեց էներգիայի ոլորտում ներդրումների ավելացման մասին: ԱՄՆ-ը մտադիր չէր մասնակցել միջազգային նախագծին և զբաղվում էր սեփական ջերմամիջուկային նախագծով։ 2002 թվականի սկզբին նախագահ Բուշի տեխնոլոգիական խորհրդական Ջոն Մարբուրգեր III-ն ասաց, որ Միացյալ Նահանգները փոխել է իր որոշումը և մտադիր է վերադառնալ նախագծին:

Մասնակիցների թվով նախագիծը համեմատելի է մեկ այլ խոշոր միջազգային գիտական ​​նախագծի՝ Միջազգային տիեզերակայանի հետ։ ITER-ի արժեքը, որը նախկինում հասնում էր 8 միլիարդ դոլարի, այն ժամանակ կազմում էր 4 միլիարդից պակաս։ Մասնակցությունից ԱՄՆ-ի դուրս գալու արդյունքում որոշվել է ռեակտորի հզորությունը 1,5 ԳՎտ-ից նվազեցնել մինչև 500 ՄՎտ։ Ըստ այդմ, նախագծի գինը նույնպես նվազել է։

2002 թվականի հունիսին Ռուսաստանի մայրաքաղաքում տեղի ունեցավ «ITER Days in Moscow» սիմպոզիումը: Այն քննարկեց նախագծի վերակենդանացման տեսական, գործնական և կազմակերպչական խնդիրները, որոնց հաջողությունը կարող է փոխել մարդկության ճակատագիրը և տալ նրան էներգիայի նոր տեսակ՝ արդյունավետությամբ և տնտեսությամբ համեմատելի միայն Արեգակի էներգիայի հետ։

2010 թվականի հուլիսին ITER միջազգային ջերմամիջուկային ռեակտորի նախագծին մասնակցող երկրների ներկայացուցիչները հաստատել են դրա բյուջեն և շինարարության ժամանակացույցը Ֆրանսիայի Կադարաշ քաղաքում տեղի ունեցած արտահերթ հանդիպման ժամանակ: .

Նախագծի մասնակիցները վերջին արտահերթ հանդիպման ժամանակ հաստատել են պլազմայի հետ առաջին փորձերի մեկնարկի ամսաթիվը՝ 2019թ. Ամբողջական փորձերը նախատեսված են 2027 թվականի մարտին, չնայած ծրագրի ղեկավարությունը տեխնիկական մասնագետներին խնդրել է փորձել օպտիմալացնել գործընթացը և սկսել փորձերը 2026 թվականին: Հանդիպման մասնակիցները որոշել են նաև ռեակտորի կառուցման ծախսերը, սակայն տեղակայման ստեղծման համար նախատեսված գումարները չեն հրապարակվել։ ScienceNOW պորտալի խմբագրին անանուն աղբյուրից ստացած տեղեկությունների համաձայն, մինչև փորձարկումները սկսվեն, ITER նախագծի արժեքը կարող է հասնել 16 միլիարդ եվրոյի։

Կադարաչում կայացած հանդիպումը նաև առաջին պաշտոնական աշխատանքային օրն էր նախագծի նոր տնօրեն, ճապոնացի ֆիզիկոս Օսամու Մոտոջիմայի համար: Նրանից առաջ նախագիծը 2005 թվականից ղեկավարում էր ճապոնացի Կանամե Իկեդան, ով ցանկանում էր լքել իր պաշտոնը բյուջեի և շինարարության ժամկետների հաստատումից անմիջապես հետո։

ITER fusion ռեակտորն է համատեղ նախագիծԵվրամիության երկրները, Շվեյցարիան, Ճապոնիան, ԱՄՆ-ը, Ռուսաստանը, Հարավային Կորեան, Չինաստանը և Հնդկաստանը: ITER-ի ստեղծման գաղափարը քննարկվում է դեռևս անցյալ դարի 80-ականներից, սակայն ֆինանսական և տեխնիկական դժվարությունների պատճառով ծրագրի արժեքը մշտապես աճում է, իսկ շինարարության մեկնարկի ամսաթիվը անընդհատ հետաձգվում է։ 2009 թվականին փորձագետներն ակնկալում էին, որ ռեակտորի ստեղծման աշխատանքները կսկսվեն 2010 թվականին։ Հետագայում այս ամսաթիվը տեղափոխվեց, և սկզբում 2018-ը, ապա 2019-ը անվանվեցին որպես ռեակտորի գործարկման ժամանակ։

Ջերմամիջուկային միաձուլման ռեակցիաները լույսի իզոտոպների միջուկների միաձուլման ռեակցիաներ են՝ ձևավորելով ավելի ծանր միջուկ, որոնք ուղեկցվում են էներգիայի հսկայական արտազատմամբ։ Տեսականորեն, միաձուլման ռեակտորները կարող են շատ էներգիա արտադրել ցածր գնով, բայց այս պահին գիտնականները շատ ավելի շատ էներգիա և գումար են ծախսում միաձուլման ռեակցիան սկսելու և պահպանելու համար:

Ջերմամիջուկային միաձուլումը էներգիա արտադրելու էժան և էկոլոգիապես մաքուր միջոց է: Անվերահսկելի ջերմամիջուկային միաձուլումը Արեգակի վրա տեղի է ունենում միլիարդավոր տարիներ. հելիումը ձևավորվում է ծանր ջրածնի իզոտոպ դեյտերիումից: Սա ահռելի քանակությամբ էներգիա է ազատում: Այնուամենայնիվ, Երկրի վրա մարդիկ դեռ չեն սովորել վերահսկել նման ռեակցիաները:

ITER ռեակտորը որպես վառելիք կօգտագործի ջրածնի իզոտոպներ։ Ջերմամիջուկային ռեակցիայի ժամանակ էներգիան ազատվում է, երբ թեթեւ ատոմները միավորվում են ավելի ծանր ատոմների: Դրան հասնելու համար գազը պետք է տաքացվի ավելի քան 100 միլիոն աստիճան ջերմաստիճանի, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան Արեգակի կենտրոնում ջերմաստիճանը: Այս ջերմաստիճանում գազը վերածվում է պլազմայի: Միաժամանակ ջրածնի իզոտոպների ատոմները միաձուլվում են՝ մեծ քանակությամբ նեյտրոնների արտազատմամբ վերածվելով հելիումի ատոմների։ Այս սկզբունքով աշխատող էլեկտրակայանը կօգտագործի նեյտրոնների էներգիան, որը դանդաղեցնում է խիտ նյութի շերտով (լիթիում):

Ինչու՞ այդքան երկար տևեց ջերմամիջուկային կայանքների ստեղծումը:

Ինչո՞ւ դեռևս չեն ստեղծվել նման կարևոր և արժեքավոր ինստալացիաներ, որոնց օգուտների մասին խոսվում է գրեթե կես դար։ Կան երեք հիմնական պատճառ (քննարկվում է ստորև), որոնցից առաջինը կարելի է անվանել արտաքին կամ սոցիալական, իսկ մյուս երկուսը՝ ներքին, այսինքն՝ որոշվում է հենց ջերմամիջուկային էներգիայի զարգացման օրենքներով և պայմաններով։

1. Երկար ժամանակ համարվում էր, որ ջերմամիջուկային միաձուլման էներգիայի գործնական օգտագործման խնդիրը չի պահանջում հրատապ որոշումներ և գործողություններ, քանի որ դեռ անցյալ դարի 80-ականներին հանածո վառելիքի աղբյուրները թվում էին անսպառ, իսկ բնապահպանական խնդիրները և կլիմայի փոփոխությունը: չի մտահոգում հանրությանը. 1976 թվականին ԱՄՆ Էներգետիկայի դեպարտամենտի Ֆյուժն էներգիայի խորհրդատվական կոմիտեն փորձեց գնահատել հետազոտության և զարգացման և ցուցադրական միաձուլման էլեկտրակայանի ժամանակային շրջանակը՝ հետազոտական ​​ֆինանսավորման տարբեր տարբերակների ներքո: Միաժամանակ պարզվել է, որ այս ուղղությամբ հետազոտությունների տարեկան ֆինանսավորման ծավալը լիովին անբավարար է, և եթե առկա հատկացումների մակարդակը պահպանվի, ապա ջերմամիջուկային կայանքների ստեղծումը երբեք չի հաջողվի, քանի որ հատկացված միջոցները չեն համապատասխանում. նույնիսկ նվազագույն, կրիտիկական մակարդակի:

2. Այս ոլորտում հետազոտությունների զարգացման ավելի լուրջ խոչընդոտն այն է, որ քննարկվող տեսակի ջերմամիջուկային կայանք չի կարող ստեղծվել և ցուցադրվել փոքր մասշտաբով: Ստորև ներկայացված բացատրություններից պարզ կդառնա, որ ջերմամիջուկային միաձուլումը պահանջում է ոչ միայն պլազմայի մագնիսական սահմանափակում, այլև դրա բավարար տաքացում։ Ծախսված և ստացված էներգիայի հարաբերակցությունը աճում է առնվազն տեղակայման գծային չափերի քառակուսու համեմատ, ինչի արդյունքում ջերմամիջուկային կայանքների գիտատեխնիկական հնարավորություններն ու առավելությունները կարող են փորձարկվել և ցուցադրվել միայն բավականին մեծ կայաններում, ինչպիսիք են. ինչպես նշված ITER ռեակտորը։ Հասարակությունը պարզապես պատրաստ չէր ֆինանսավորել նման խոշոր ծրագրեր, քանի դեռ հաջողության բավարար վստահություն չկար:

3. Ջերմամիջուկային էներգիայի զարգացումը շատ բարդ է եղել, սակայն (չնայած անբավարար ֆինանսավորմանը և JET և ITER կայանքների ստեղծման համար կենտրոնների ընտրության դժվարություններին), վերջին տարիներին ակնհայտ առաջընթաց է նկատվել, թեև գործող կայան դեռևս չի ստեղծվել:

Ժամանակակից աշխարհը կանգնած է շատ լուրջ էներգետիկ մարտահրավերի առաջ, որն ավելի ճիշտ կարելի է անվանել «անորոշ էներգետիկ ճգնաժամ»։ Խնդիրը կապված է այն բանի հետ, որ հանածո վառելիքի պաշարները կարող են սպառվել այս դարի երկրորդ կեսին։ Ավելին, հանածո վառելիքի այրումը կարող է հանգեցնել մթնոլորտում արտանետվող ածխաթթու գազի (վերևում նշված CCS ծրագիրը) զավթելու և «պահելու» անհրաժեշտությանը՝ մոլորակի կլիմայի մեծ փոփոխությունները կանխելու համար:

Ներկայումս մարդկության սպառած գրեթե ողջ էներգիան ստեղծվում է հանածո վառելիքի այրման արդյունքում, և խնդրի լուծումը կարող է կապված լինել արևային էներգիայի կամ միջուկային էներգիայի օգտագործման հետ (արագ բուծող ռեակտորների ստեղծում և այլն): Համաշխարհային խնդիրզարգացող երկրների բնակչության աճով պայմանավորված և նրանց կենսամակարդակը բարելավելու և արտադրվող էներգիայի քանակն ավելացնելու անհրաժեշտությամբ չի կարող լուծվել միայն դիտարկված մոտեցումների հիման վրա, թեև, իհարկե, էներգիայի արտադրության այլընտրանքային մեթոդներ մշակելու ցանկացած փորձ: պետք է խրախուսել.

Խստորեն ասած՝ մենք վարքագծային ռազմավարությունների փոքր ընտրություն ունենք, և ջերմամիջուկային էներգիայի զարգացումը չափազանց կարևոր է՝ չնայած հաջողության երաշխիքի բացակայությանը։ Financial Times թերթը (թվագրված 2004 թվականի հունվարի 25) այս մասին գրել է.

Հուսանք, որ ջերմամիջուկային էներգետիկայի զարգացման ճանապարհին խոշոր ու անսպասելի անակնկալներ չեն լինի։ Այս դեպքում մոտ 30 տարի հետո մենք առաջին անգամ կկարողանանք նրանից էլեկտրական հոսանք մատակարարել էներգետիկ ցանցեր, իսկ 10 տարուց քիչ հետո կսկսի գործել առաջին կոմերցիոն ջերմամիջուկային էլեկտրակայանը։ Հնարավոր է, որ այս դարի երկրորդ կեսին միջուկային միաձուլման էներգիան սկսի փոխարինել հանածո վառելիքին և աստիճանաբար սկսի ավելի ու ավելի կարևոր դեր խաղալ մարդկությանը համաշխարհային մասշտաբով էներգիա ապահովելու գործում:

Չկա բացարձակ երաշխիք, որ ջերմամիջուկային էներգիայի ստեղծման խնդիրը (որպես ողջ մարդկության համար էներգիայի արդյունավետ և լայնածավալ աղբյուր) հաջողությամբ կավարտվի, սակայն այս ուղղությամբ հաջողության հասնելու հավանականությունը բավականին մեծ է։ Հաշվի առնելով ջերմամիջուկային կայանների հսկայական ներուժը, դրանց արագ (և նույնիսկ արագացված) զարգացման նախագծերի բոլոր ծախսերը կարելի է արդարացված համարել, հատկապես, որ այդ ներդրումները շատ համեստ են թվում հրեշավոր համաշխարհային էներգետիկ շուկայի ֆոնին (տարեկան 4 տրիլիոն դոլար8): Մարդկության էներգետիկ կարիքների բավարարումը շատ լուրջ խնդիր է։ Քանի որ հանածո վառելիքները դառնում են ավելի քիչ հասանելի (և դրանց օգտագործումը դառնում է անցանկալի), իրավիճակը փոխվում է, և մենք պարզապես չենք կարող թույլ տալ չզարգացնել միաձուլման էներգիան:

«Ե՞րբ կհայտնվի ջերմամիջուկային էներգիան» հարցին. Լև Արցիմովիչը (այս ոլորտում ճանաչված ռահվիրա և հետազոտության առաջատար) մի անգամ պատասխանել է, որ «այն կստեղծվի այն ժամանակ, երբ այն իսկապես անհրաժեշտ դառնա մարդկությանը»:

ITER-ը կլինի առաջին միաձուլման ռեակտորը, որն ավելի շատ էներգիա կարտադրի, քան սպառում է: Գիտնականները չափում են այս հատկանիշը՝ օգտագործելով պարզ գործակից, որը նրանք անվանում են «Q»: Եթե ​​ITER-ը հասնի իր բոլոր գիտական ​​նպատակներին, այն կարտադրի 10 անգամ ավելի շատ էներգիա, քան սպառում է: Կառուցվելիք վերջին սարքը՝ Joint European Thor-ը Անգլիայում, միաձուլման ռեակտորի ավելի փոքր նախատիպ է, որն իր վերջնական փուլում է։ գիտական ​​հետազոտությունհասել է գրեթե 1-ի Q արժեքին: Սա նշանակում է, որ այն արտադրել է ճիշտ նույն քանակությամբ էներգիա, որքան սպառել է: ITER-ը կգնա այս ամենից՝ ցույց տալով միաձուլումից էներգիա ստեղծելը և հասնելով Q արժեքի 10-ի: Գաղափարն այն է, որ 500 ՄՎտ արտադրվի մոտավորապես 50 ՄՎտ էներգիայի սպառումից: Այսպիսով, ITER-ի գիտական ​​նպատակներից մեկն է ապացուցել, որ կարելի է հասնել 10 Q արժեքի:

Մեկ այլ գիտական ​​նպատակն այն է, որ ITER-ը կունենա շատ երկար «այրման» ժամանակ՝ երկարաձգված զարկերակ մինչև մեկ ժամ: ITER-ը հետազոտական ​​փորձարարական ռեակտոր է, որը չի կարող անընդհատ էներգիա արտադրել: Երբ ITER-ը սկսի գործել, այն կմիանա մեկ ժամ, որից հետո անհրաժեշտ կլինի անջատել: Սա կարևոր է, քանի որ մինչ այժմ մեր ստեղծած ստանդարտ սարքերը կարող էին ունենալ մի քանի վայրկյան կամ նույնիսկ վայրկյանի տասներորդ այրման ժամանակ. սա առավելագույնն է: «Համատեղ եվրոպական տորուսը» հասել է իր Q արժեքը 1-ի մոտ երկու վայրկյան այրման ժամանակով, իսկ զարկերակի երկարությունը 20 վայրկյան է: Բայց մի քանի վայրկյան տևող գործընթացն իսկապես մշտական ​​չէ: Մեքենայի շարժիչը գործարկելու անալոգիայով. շարժիչը հակիրճ միացնելը և այնուհետև անջատելը դեռ մեքենայի իրական շահագործում չէ: Միայն կես ժամ վարելիս այն կհասնի մշտական ​​գործող ռեժիմի և ցույց կտա, որ այդպիսի մեքենա իսկապես կարելի է վարել:

Այսինքն, տեխնիկական և գիտական ​​տեսանկյունից ITER-ը կտրամադրի Q արժեք 10 և ավելացված այրման ժամանակ:

Ջերմամիջուկային միաձուլման ծրագիրն իսկապես միջազգային է և իր բնույթով լայնածավալ: Մարդիկ արդեն ապավինում են ITER-ի հաջողությանը և մտածում են հաջորդ քայլի մասին՝ ստեղծելով արդյունաբերական ջերմամիջուկային ռեակտորի նախատիպը, որը կոչվում է DEMO: Այն կառուցելու համար ITER-ը պետք է աշխատի: Մենք պետք է հասնենք մեր գիտական ​​նպատակներին, քանի որ դա կնշանակի, որ մեր առաջ քաշած գաղափարները լիովին իրագործելի են։ Այնուամենայնիվ, ես համաձայն եմ, որ դուք միշտ պետք է մտածեք այն մասին, թե ինչ է լինելու հետո: Բացի այդ, քանի որ ITER-ը գործում է 25-30 տարի, մեր գիտելիքներն աստիճանաբար կխորանան ու կընդլայնվեն, և մենք կկարողանանք ավելի ճշգրիտ ուրվագծել մեր հաջորդ քայլը:

Իրոք, չկա բանավեճ այն մասին, թե արդյոք ITER-ը պետք է լինի tokamak: Որոշ գիտնականներ հարցը միանգամայն այլ կերպ են դնում՝ արդյո՞ք գոյություն ունի ITER: Մասնագետները տարբեր երկրներ, զարգացնելով սեփական, ոչ այնքան մեծածավալ ջերմամիջուկային նախագծերը, պնդում են, որ նման մեծ ռեակտոր ընդհանրապես պետք չէ։

Սակայն նրանց կարծիքը դժվար թե պետք է հեղինակավոր համարել։ ITER-ի ստեղծմանը մասնակցել են ֆիզիկոսներ, ովքեր մի քանի տասնամյակ աշխատել են տորոիդային թակարդների հետ։ Քարադաշի փորձարարական ջերմամիջուկային ռեակտորի նախագծումը հիմնված էր այն բոլոր գիտելիքների վրա, որոնք ձեռք են բերվել տասնյակ նախորդող tokamaks-ի վրա փորձարկումների ժամանակ։ Եվ այս արդյունքները ցույց են տալիս, որ ռեակտորը պետք է լինի տոկամակ, ընդ որում՝ մեծ։

JET Այս պահին ամենահաջողակ tokamak-ը կարելի է համարել JET-ը, որը կառուցվել է ԵՄ-ի կողմից բրիտանական Աբինգդոն քաղաքում։ Սա մինչ օրս ստեղծված խոշորագույն tokamak տիպի ռեակտորն է, պլազմային տորուսի մեծ շառավիղը 2,96 մետր է։ Ջերմամիջուկային ռեակցիայի հզորությունն արդեն հասել է ավելի քան 20 մեգավատի՝ մինչև 10 վայրկյան պահպանման ժամանակով։ Ռեակտորը վերադարձնում է պլազմայի մեջ դրված էներգիայի մոտ 40%-ը։

Հենց պլազմայի ֆիզիկան է որոշում էներգետիկ հավասարակշռությունը»,- Infox.ru-ին ասել է Իգոր Սեմենովը։ MIPT-ի դոցենտ պրոֆեսորը նկարագրեց, թե ինչ է էներգետիկ հավասարակշռությունը մի պարզ օրինակով. «Մենք բոլորս տեսել ենք, որ հրդեհ է բռնկվել: Փաստորեն, այնտեղ ոչ թե փայտ է այրվում, այլ գազ։ Այնտեղ էներգիայի շղթան այսպիսին է՝ գազն այրվում է, փայտը տաքանում է, փայտը գոլորշիանում է, գազը նորից այրվում է։ Հետևաբար, եթե կրակի վրա ջուր գցենք, մենք կտրուկ էներգիա կվերցնենք համակարգից փուլային անցում հեղուկ ջուրգոլորշի վիճակում: Հավասարակշռությունը բացասական կդառնա, և կրակը կմարի։ Կա ևս մեկ ճանապարհ՝ մենք կարող ենք պարզապես վերցնել հրակայուն բոցերը և տարածել դրանք տարածության մեջ։ Հրդեհը նույնպես կմարվի։ Նույնը մեր կառուցած ջերմամիջուկային ռեակտորում է։ Չափերն ընտրված են այս ռեակտորի համար համապատասխան դրական էներգիայի հաշվեկշիռ ստեղծելու համար: Բավարար է ապագայում իրական ատոմակայան կառուցելու համար՝ այս փորձնական փուլում լուծելով այն բոլոր խնդիրները, որոնք ներկայումս մնում են չլուծված»։

Ռեակտորի չափերը մեկ անգամ փոխվել են։ Դա տեղի ունեցավ 20-21-րդ դարերի վերջին, երբ ԱՄՆ-ը դուրս եկավ նախագծից, և մնացած անդամները հասկացան, որ ITER-ի բյուջեն (այն ժամանակ այն գնահատվում էր 10 միլիարդ ԱՄՆ դոլար) չափազանց մեծ էր։ Ֆիզիկոսներից և ինժեներներից պահանջվում էր նվազեցնել տեղադրման արժեքը: Եվ դա հնարավոր էր անել միայն չափի պատճառով: ITER-ի «վերանախագծումը» ղեկավարել է ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ռոբերտ Այմարը, ով նախկինում աշխատել է Քարադաշում ֆրանսիական Tore Supra tokamak-ի վրա: Պլազմային տորուսի արտաքին շառավիղը 8,2-ից կրճատվել է 6,3 մետրի։ Այնուամենայնիվ, չափի կրճատման հետ կապված ռիսկերը մասամբ փոխհատուցվեցին մի քանի լրացուցիչ գերհաղորդիչ մագնիսներով, որոնք հնարավորություն տվեցին իրականացնել պլազմայի սահմանափակման ռեժիմը, որն այն ժամանակ բաց էր և ուսումնասիրված:

աղբյուր
http://ehorussia.com
http://oko-planet.su

Մարդկությունն աստիճանաբար մոտենում է Երկրի ածխաջրածնային պաշարների անդառնալի սպառման սահմանին։ Մոտ երկու դար մենք մոլորակի աղիքներից նավթ, գազ և ածուխ ենք արդյունահանում, և արդեն պարզ է, որ դրանց պաշարները սպառվում են ահռելի արագությամբ։ Աշխարհի առաջատար երկրները վաղուց են մտածում էներգիայի նոր աղբյուր ստեղծելու մասին՝ էկոլոգիապես մաքուր, շահագործման տեսանկյունից անվտանգ, վառելիքի հսկայական պաշարներով։

Ֆյուզիոն ռեակտոր

Այսօր շատ է խոսվում էներգիայի, այսպես կոչված, այլընտրանքային տեսակների օգտագործման մասին՝ վերականգնվող աղբյուրները՝ ֆոտոգալվանային, հողմային էներգիայի և հիդրոէներգիայի տեսքով։ Ակնհայտ է, որ իրենց հատկությունների շնորհիվ այդ ուղղությունները կարող են հանդես գալ միայն որպես էներգիայի մատակարարման օժանդակ աղբյուրներ։

Որպես մարդկության երկարաժամկետ հեռանկար՝ կարելի է դիտարկել միայն միջուկային ռեակցիաների վրա հիմնված էներգիան:

Մի կողմից, ավելի ու ավելի շատ պետություններ հետաքրքրություն են ցուցաբերում իրենց տարածքում միջուկային ռեակտորներ կառուցելու հարցում։ Այնուամենայնիվ, միջուկային էներգիայի համար հրատապ խնդիր է ռադիոակտիվ թափոնների վերամշակումն ու հեռացումը, ինչը ազդում է տնտեսական և բնապահպանական ցուցանիշների վրա: Դեռևս 20-րդ դարի կեսերին աշխարհի առաջատար ֆիզիկոսները, էներգիայի նոր տեսակներ որոնելով, դիմեցին Երկրի վրա կյանքի աղբյուրին` Արեգակին, որի խորքերում, մոտ 20 միլիոն աստիճան ջերմաստիճանում, ռեակցիաներ. լույսի տարրերի սինթեզը (միաձուլումը) տեղի է ունենում հսկայական էներգիայի արտազատմամբ։

Տեղական մասնագետները ամենից լավ են լուծել երկրային պայմաններում միջուկային միաձուլման ռեակցիաներ իրականացնելու օբյեկտի ստեղծման խնդիրը: Կառավարվող ջերմամիջուկային միաձուլման (CTF) ոլորտում Ռուսաստանում ձեռք բերված գիտելիքներն ու փորձը հիմք են հանդիսացել նախագծի, որն առանց չափազանցության մարդկության էներգետիկ հույսն է՝ Միջազգային փորձարարական ջերմամիջուկային ռեակտորը (ITER), որը գործում է։ կառուցված Կադարաշում (Ֆրանսիա)։

Ջերմամիջուկային միաձուլման պատմություն

Առաջին ջերմամիջուկային հետազոտությունները սկսվեցին այն երկրներում, որոնք աշխատում էին իրենց ատոմային պաշտպանության ծրագրերի վրա։ Սա զարմանալի չէ, քանի որ ատոմային դարաշրջանի արշալույսին հիմնական նպատակըԴեյտերիումի պլազմային ռեակտորների առաջացումը ուսումնասիրություն էր ֆիզիկական գործընթացներտաք պլազմայում, որի իմացությունը, ի թիվս այլ բաների, անհրաժեշտ էր ջերմամիջուկային զենքի ստեղծման համար։ Գաղտնազերծված տվյալների համաձայն՝ ԽՍՀՄ-ը և ԱՄՆ-ն սկսել են գրեթե միաժամանակ 1950-ական թթ. աշխատել UTS-ի վրա: Բայց, միևնույն ժամանակ, կան պատմական ապացույցներ, որ դեռ 1932 թվականին հին հեղափոխական և համաշխարհային պրոլետարիատի առաջնորդ Նիկոլայ Բուխարինի մտերիմ ընկերը, ով այդ ժամանակ զբաղեցնում էր Գերագույն տնտեսական խորհրդի կոմիտեի նախագահի պաշտոնը և հետևում էր. սովետական ​​գիտության զարգացումը, առաջարկեց երկրում գործարկել վերահսկվող ջերմամիջուկային ռեակցիաների ուսումնասիրման նախագիծ։

Խորհրդային ջերմամիջուկային նախագծի պատմությունն առանց զվարճալի փաստի չէ։ Ապագա հայտնի ակադեմիկոս և ջրածնային ռումբի ստեղծող Անդրեյ Դմիտրիևիչ Սախարովը ոգեշնչվել է զինվորի նամակից բարձր ջերմաստիճան պլազմայի մագնիսական ջերմամեկուսացման գաղափարով։ Խորհրդային բանակ. 1950 թվականին սերժանտ Օլեգ Լավրենտևը, ով ծառայում էր Սախալինում, ուղարկվեց Համամիութենական Կենտրոնական կոմիտե. կոմունիստական ​​կուսակցություննամակ, որում նա առաջարկում էր օգտագործել ջրածնային ռումբլիթիում-6 դեյտերիդ՝ հեղուկացված դեյտերիումի և տրիտիումի փոխարեն, ինչպես նաև ստեղծել տաք պլազմայի էլեկտրաստատիկ սահմանափակմամբ համակարգ՝ վերահսկվող ջերմամիջուկային միաձուլման համար: Նամակը վերանայվել է այն ժամանակվա երիտասարդ գիտնական Անդրեյ Սախարովի կողմից, ով իր գրախոսության մեջ գրել է, որ «անհրաժեշտ է համարում ընկեր Լավրենտևի նախագծի մանրամասն քննարկումը»։

Արդեն 1950 թվականի հոկտեմբերին Անդրեյ Սախարովը և նրա գործընկեր Իգոր Թամմը կատարեցին մագնիսական ջերմամիջուկային ռեակտորի (MTR) առաջին գնահատականները: Ուժեղ երկայնական մագնիսական դաշտով առաջին տորոիդային տեղադրումը, որը հիմնված է Ի.Թամմի և Ա.Սախարովի գաղափարների վրա, կառուցվել է 1955 թվականին ԼԻՊԱՆ-ում։ Այն կոչվում էր TMP՝ մագնիսական դաշտով տորուս: Հետագա ինստալացիաներն արդեն կոչվել են TOKAMAK՝ «ՏՈՐԻԴԱԼ ԽԱՑԻ ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԿՈԼԻԿ» արտահայտության սկզբնական վանկերի համակցությունից հետո։ Իր դասական տարբերակում tokamak-ը բլիթաձև տորոիդային խցիկ է, որը տեղադրված է տորոիդային մագնիսական դաշտում: 1955-ից 1966 թթ Կուրչատովի ինստիտուտում կառուցվել է 8 նման կայանք, որոնց վրա բազմաթիվ տարբեր ուսումնասիրություններ են իրականացվել։ Եթե ​​մինչև 1969 թվականը ԽՍՀՄ-ից դուրս թոքամակ կառուցվել է միայն Ավստրալիայում, ապա հետագա տարիներին դրանք կառուցվել են 29 երկրներում, այդ թվում՝ ԱՄՆ-ում, Ճապոնիայում, եվրոպական երկրներում, Հնդկաստանում, Չինաստանում, Կանադայում, Լիբիայում, Եգիպտոսում։ Ընդհանուր առմամբ, մինչ օրս աշխարհում կառուցվել է մոտ 300 տոկամակ, այդ թվում՝ 31-ը՝ ԽՍՀՄ-ում և Ռուսաստանում, 30-ը՝ ԱՄՆ-ում, 32-ը՝ Եվրոպայում և 27-ը՝ Ճապոնիայում։ Իրականում, երեք երկրներ՝ ԽՍՀՄ-ը, Մեծ Բրիտանիան և ԱՄՆ-ը, ներգրավված էին չասված մրցակցության մեջ՝ տեսնելու, թե ով է առաջինը օգտագործելու պլազման և իրականում կսկսի էներգիա արտադրել «ջրից»:

Ջերմամիջուկային ռեակտորի ամենակարևոր առավելությունը ռադիացիոն կենսաբանական վտանգի կրճատումն է մոտավորապես հազար անգամ՝ համեմատած բոլոր ժամանակակից միջուկային էներգիայի ռեակտորների հետ։

Ջերմամիջուկային ռեակտորը չի արտանետում CO2 և չի արտադրում «ծանր» ռադիոակտիվ թափոններ: Այս ռեակտորը կարող է տեղադրվել ցանկացած վայրում, ցանկացած վայրում:

Կես դարի քայլ

1985-ին ակադեմիկոս Եվգենի Վելիխովը ԽՍՀՄ-ի անունից առաջարկեց, որ Եվրոպայի, ԱՄՆ-ի և Ճապոնիայի գիտնականները միասին աշխատեն ջերմամիջուկային ռեակտոր ստեղծելու համար, և արդեն 1986-ին Ժնևում համաձայնություն է ձեռք բերվել կայանքի նախագծման վերաբերյալ, որը հետագայում. ստացել է ITER անվանումը։ 1992 թվականին գործընկերները ստորագրեցին քառակողմ համաձայնագիր՝ ռեակտորի ինժեներական նախագծման մշակման համար։ Շինարարության առաջին փուլը նախատեսվում է ավարտել մինչև 2020 թվականը, երբ նախատեսվում է ստանալ առաջին պլազման։ 2011 թվականին իրական շինարարությունը սկսվեց ITER-ի տարածքում:

ITER դիզայնը հետևում է դասական ռուսական tokamak-ին, որը մշակվել է դեռևս 1960-ականներին: Նախատեսվում է, որ առաջին փուլում ռեակտորը կաշխատի իմպուլսային ռեժիմով՝ 400–500 ՄՎտ ջերմամիջուկային ռեակցիաների հզորությամբ, երկրորդ փուլում կփորձարկվի ռեակտորի շարունակական աշխատանքը, ինչպես նաև տրիտիումի վերարտադրության համակարգը։ .

Իզուր չէ, որ ITER ռեակտորն անվանում են մարդկության էներգետիկ ապագա։ Նախ, սա աշխարհի ամենամեծ գիտական ​​նախագիծն է, քանի որ Ֆրանսիայում այն ​​կառուցում է գրեթե ողջ աշխարհը՝ մասնակցում են ԵՄ + Շվեյցարիա, Չինաստան, Հնդկաստան, Ճապոնիա, Հարավային Կորեա, Ռուսաստան և ԱՄՆ։ Տեղակայման կառուցման մասին պայմանագիրը ստորագրվել է 2006 թվականին։ Եվրոպական երկրները մասնակցում են նախագծի ֆինանսավորման մոտ 50%-ը, Ռուսաստանին բաժին է ընկնում ընդհանուր գումարի մոտ 10%-ը, որը կներդրվի բարձր տեխնոլոգիական սարքավորումների տեսքով։ Բայց ամենաշատը հիմնական ներդրումըՌուսաստան՝ բուն tokamak տեխնոլոգիան, որը հիմք է հանդիսացել ITER ռեակտորի համար:

Երկրորդ՝ սա կլինի Արեգակի վրա տեղի ունեցող ջերմամիջուկային ռեակցիան օգտագործելու առաջին լայնածավալ փորձը՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Երրորդ, սա գիտական ​​աշխատանքպետք է շատ գործնական արդյունքներ բերի, և մինչև դարի վերջ աշխարհը ակնկալում է կոմերցիոն ջերմամիջուկային էլեկտրակայանի առաջին նախատիպի հայտնվելը։

Գիտնականները ենթադրում են, որ միջազգային փորձարարական ջերմամիջուկային ռեակտորում առաջին պլազման կարտադրվի 2025 թվականի դեկտեմբերին։

Ինչո՞ւ բառացիորեն ողջ համաշխարհային գիտական ​​հանրությունը սկսեց նման ռեակտոր կառուցել: Փաստն այն է, որ բազմաթիվ տեխնոլոգիաներ, որոնք նախատեսվում է կիրառել ITER-ի կառուցման մեջ, միանգամից բոլոր երկրներին չեն պատկանում։ Մեկ պետություն, նույնիսկ գիտական ​​և տեխնիկական առումով ամենաբարձր զարգացածը, չի կարող անմիջապես ունենալ աշխարհի ամենաբարձր մակարդակի հարյուր տեխնոլոգիա տեխնոլոգիայի բոլոր ոլորտներում, որոնք օգտագործվում են այնպիսի բարձր տեխնոլոգիական և բեկումնային նախագծում, ինչպիսին է ջերմամիջուկային ռեակտորը: Բայց ITER-ը բաղկացած է հարյուրավոր նմանատիպ տեխնոլոգիաներից։

Ռուսաստանը գերազանցում է համաշխարհային մակարդակը ջերմամիջուկային միաձուլման բազմաթիվ տեխնոլոգիաներով։ Բայց, օրինակ, ճապոնացի միջուկային գիտնականներն այս ոլորտում նույնպես ունեն յուրահատուկ իրավասություններ, որոնք բավականին կիրառելի են ITER-ում։

Հետևաբար, ծրագրի հենց սկզբում գործընկեր երկրները պայմանավորվեցին, թե ով և ինչ է մատակարարվելու կայքին, և որ դա պետք է լինի ոչ միայն ինժեներական համագործակցություն, այլ գործընկերներից յուրաքանչյուրի համար նոր տեխնոլոգիաներ ստանալու հնարավորություն։ այլ մասնակիցներից, որպեսզի հետագայում դրանք ինքներդ զարգացնեք:

Անդրեյ Ռեթինգեր, միջազգային լրագրող