История искусства Сторонники импрессианистов Национальная Академия рисунка Ретроспективные выставки
Термоядерный синтез Реакторная технология Атомные реакторы на быстрых нейтронах Магнитное удержание плазмы Холодный термоядерный синтез Топливо для реакторов на тепловых нейтронах

Более чем полувековые исследования по управляемому термоядерному синтезу на пороге решающего события - начала сооружения первого экспериментального термоядерного реактора ИТЭР. Ожидаемый успех ИТЭРа будет знаменовать переход к строительству демонстрационной термоядерной электростанции, за которой последует промышленное освоение термоядерной энергии.

В физической базе ИТЭРа, основанной на опыте десятков токамаков ведущих лабораторий мира, собраны результаты по удержанию плазмы, переходу в режимы улучшенного удержания, поведению плазмы в поверхностном слое, увлечению тока, нагреву электронов и ионов и т.д. Были разработаны коды для расчета многих процессов. Сегодня есть уверенность в том, что цели, сформированные в проекте ИТЭР, будут достигнуты.

В настоящее время в России рамках программы магнитного УТС ведутся работы, ориентированные на ИТЭР, а также на другие направления, называемые теперь альтернативными. Основная часть средств выделяется на обеспечение участия в ИТЭР, что ставит другие работы в тяжелое положение. Из-за недостатка средств остановлены крупнейшие токамаки мирового уровня: сверхпроводящий токамак Т-15 и токамак с сильным полем ТСП. Сейчас разрабатывается проект модернизации установки Т-15. Планируется отказаться от сверхпроводящей, дорогой в эксплуатации магнитной системы, ввести вытянутое сечение плазмы, дивертор, средства управления плазменным шнуром. Установка Т-15М моделирует ИТЭР в масштабе 0.25. Для конкретности, приведём некоторые примеры использования разных радионуклидов в атомных батареях.

В 1999 г. в Физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе РАН осуществлен пуск сферического токамака «Глобус-М». Этот токамак с геометрией плазмы, близкой к сферической, значительно расширяет возможности физических исследований. В нем обеспечивается устойчивость плазмы при малом поле и большом относительном давлении плазмы (0.25-0.3), что недостижимо в обычных токамаках. Он позволит провести первые в России исследования дивертора при тепловых нагрузках до 1 МВт/м3. Физика сферических токамаков очень интересна, однако перспектива их использования в качестве реактора вызывает много споров.

Основной конкурент токамака - стелларатор, представляет собой тороидальную ловушку, в которой плазма удерживается магнитными полями сложной конфигурации, подавляющими тороидальный дрейф. Отсутствие продольного тока устраняет ряд опасных магнитно-гидродинамических неустойчивостей, типичных для токамака. В этом состоит главное достоинство стелларатора. В свое время Принстонская лаборатория не смогла преодолеть технические и физические проблемы стелларатора и переключилась на токамаки. Последующие работы немецких физиков показали, что у стелларатора есть перспективы, хотя реактор на его принципе будет значительно больше токамака. Крупнейший стелларатор (LHD) построен в Японии, а сооружение еще большего (W7-X) будет завершено в 2011 г. в Германии.

Появившиеся в разные годы предложения по тороидальным ловушкам с левитирующими витками изучаются под руководством профессора А.И.Морозова в Московском институте радиотехники, электроники и автоматики. Новая комбинация открытых ловушек, использующих принципы псевдосимметрии, исследуется в Институте атомной энергии. В далекой перспективе это направление может представить интерес для синтеза D-3He.

Современные открытые магнитные системы исследуются под руководством академика Э.П.Круглякова в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН на установках многопробочной ГОЛ-З, газодинамической ГДЛ и амбиполярной АМБАЛ-М, наиболее простых в инженерном отношении для реакторов, но сложных в отношении удержания.

Сегодня лазер - неоспоримый лидер в работах по инерционному удержанию. В СССР исследования начались на многомодульной установке "Ангара-5-1", построенной в 1984 г. в филиале Института атомной энергии (теперь ТРИНИТИ) в Троицке

Проект ИТЭР, инициированный Россией и основанный на установке "Токамак", разработанной в Курчатовском институте, является результатом совместных усилий Европы, Японии, США и России. Несмотря на тяжелое положение науки с 90-х годов прошлого столетия Россия внесла достойный вклад в научную и инженерную проработку проекта. Успех проекта и ожидание интенсивного развития экологически приемлемой и безопасной термоядерной энергетики побудили Китай и Южную Корею присоединиться к проекту на фазе его реализации.
Учебные пособия для студентов технических университетов