По принципу Солнца: ученые объяснили, как работает мегаустановка Т-15МД

18.05.2021, 23:48 638 0

В Курчатовском институте запустили экспериментальную мегаустановку — токамак. Это камера для управляемого термоядерного синтеза. Аналогов в мире — нет, технические характеристики — уникальные. Какие задачи с ее помощью будут решать ученые — знает корреспондент МИЦ «Известия» Кирилл Поляков.

Первая за последние 20 лет отечественная термоядерная установка. Пока единственная в мире. Ее уникальность — в сочетании размера и мощности.

Вот он — токамак 15-МД. То есть модернизированный. Но от своего предшественника — Т-15 — он отличается кардинально. Энергия, полученная с помощью этой установки экологичнее, а главное способ ее получения безопаснее, чем на атомных электростанциях.

«Токамак» — русское слово, такое же популярное среди ученых всего мира, как и «спутник». Расшифровывается оно как Тороидальная камера с магнитными катушками. За сложным названием кроется простой принцип получения энергии. Но шли к этому несколько десятилетий. Получилось только у России.

«Мы сегодня ключевые игроки на этом деле. Но это дело, помимо того, что оно даст дальше новую энергетику, сегодня укрепит тепловые атомные электростанции, она дает другое плазменные технологии сегодня. Обработки материалов, создания новых материалов», — объясняет президент Курчатовского института Михаил Ковальчук.

Новые материалы — это, в том числе, лопатки турбин. Инновационный режущий инструмент. Изучение плазмы позволит создать электроплазменные двигатели для космоса, без которых невозможно освоение Луны, Марса и других планет. Вот зачем нужен токамак, который копирует выработку энергии Солнцем.

Секрет токамака в удержании плазмы магнитным полем, которое создается катушками. Из камеры мегаустановки откачивают воздух и заполняют его смесью дейтерия и трития. Эти изотопы и являются основой реакции термоядерного синтеза. Всего 80 граммов смеси этих элементов выдают в токамаке столько же энергии, сколько и тысяча тонн угля при сжигании.

«Преодолевается колуновское отталкивание двух заряженных частиц. Поэтому такие высокие температуры. И получаем колоссальную энергию, которая идет в виде кинетической энергии. Нейтрон вылетает с энергией 14,1 МэВа — очень большая энергия. И альфа-частицы, гелий с энергией 3,5 МэВа» — объясняет Петр Хвостенко, научный руководитель Курчатовского комплекса термоядерной энергетики, доктор технических наук.

Футуристы мечтают о том, что вся энергия на планете будет добываться с помощью термоядерного синтеза. Тогда не нужно будет добывать ископаемое топливо. Не нужны будут атомные электростанции. Появятся такие мощности, которых хватит на то, чтобы все машины стали электрокарами. Для этого нужно утроить генерацию, что сейчас просто невозможно. Да и нужно ли? До первого промышленного электричества могут пройти десятилетия. А вот до научных открытий, которые нужны стране сейчас — годы.