Энергия звезд станет управляемой благодаря российской разработке

Катушка, которая позволит приблизить желанную эру безграничной и легкодоступной энергии, уже построена в РФ. Первая такая модель в рамках развития международного проекта была доставлена из Китая в 2020 году. Но именно России удалось с первого раза создать такую катушку с необходимыми параметрами, преодолев вереницы технологических процессов, в отличие от китайских коллег, которые так и запороли задачу в первый раз. Для чего же нужна сверхпроводящая катушка такой мощности?

Сложности в производстве уникального изделия

Катушка полоидального поля PF1 имеет общий вес около 200 т (диаметр 10 м). Ее строительство проводилось на Средне-Невском судостроительном заводе совместно с Научно-исследовательским институтом электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова. В производстве задействовали примерно 130 специалистов. Магнитная катушка способна выдерживать нагрузку в 750 тонн.

Катушка PF1 — одна из шести сверхмощных узлов в магнитной системе, создаваемой для удержания плазмы в реакторе международного проекта ITER. Она является уникальным компонентом, который разрабатывался в соответствии с мировыми требованиями. Для 16 кабелей катушки применяли изготовленный ранее в России сверхпроводник Nb-Ti, имеющий уникальные сверхпроводящие свойства (можно эксплуатировать при чрезмерно низких температурных показателях).

«Успешное завершение этой стадии изготовления российской катушки сложно переоценить… мы просто не имели права на ошибку… над изготовлением катушки работает по-настоящему высококлассный коллектив», — заметил директор российского Агентства ITER Анатолий Красильников.

Заливка изолирующей пропиткой — окончательный этап в изготовлении катушки, но самый ответственный. Любая ошибка на данной стадии приводит к браку всего изделия — так произошло у китайцев и им пришлось начинать всё заново. У российских специалистов в Санкт-Петербурге всё получилось с первого раза.

Катушка для термоядерного синтеза

Сверхпрочные катушки нужны для наполнения токамаков (тороидальная камера с магнитными катушками). Идеи токамаков впервые были описаны еще в 50-х годах в СССР, а первый реактор подобного типа был построен в Курчатовском институте (1954 год). Токамаки долго считались чисто советской разработкой. Однако спустя 20 лет британские ученые подтвердили мегаэффективные результаты нагрева чистой плазмы, достигнутые на советской модели Т-3. С тех пор технологией заинтересовались специалисты других стран.

Сегодня такая катушка является одним из ключевых элементов ИТЭРа.

Проект ITER нацелен на производство агрегата по получению чистой плазмы. Если учёным удастся получить больше энергии, чем будет потрачено на запуск термоядерной реакции, то это будет достижение сравнимое с изобретением электричества. Это позволит во многом отказаться от исчерпаемых ресурсов. Косвенно или прямым образом в проекте участвуют 35 стран (28 из Евросоюза), каждая из которых выполняет взятые на себя обязательства.

Проект приближается к ключевой стадии

Российские специалисты уже поставили патрубки для укомплектации камеры реактора и этим завершили один из важных этапов. Также в этом году была передана еще одна сверхпроводящая катушка PF1. По предварительным темпам работ можно рассчитывать, что в 2026 году будет достигнут конечный результат.

Для решения климатических и экологических проблем получение плазмы — это глобальный прорыв.

«ИТЭР открывает окно в мир новой энергии, применяя все доступные нам знания физики», — заявил гендиректор международного проекта Б. Биго.

В силу мировой значимости и исключительной сложности ITER строят все участники вне зависимости от сaнкций и пандемии. Приоритетная роль России в этом международном проекте во многом обеспечена вкладом советских ученых, которые показали миру путь для получения экологически чистой и мощной энергии.

SFERA