Не только проект ИТЭР, но и весь термояд - утопия...
Ядерный синтез: пришло время проверить реальность
В Guardian появилось замечательное письмо. В этом письме содержится совет быть осторожным с рекламой термоядерного синтеза как пути развития безопасной, чистой, неограниченной энергии.
Я не могу отделаться от мысли, что Эд Милибэнд не был точно проинформирован, когда говорил, что обещание правительства о финансировании означает, что Британия находится в “шаговой доступности” от “безопасной, чистой, неограниченной энергии”, получаемой за счет ядерного синтеза (министры обещают рекордные 410 млн фунтов стерлингов на поддержку британской термоядерной энергетики, 16 января).
Прежде чем мы начнем говорить о термоядерном синтезе с помощью магнитного удержания (токамаки, стеллараторы) как о коммерчески выгодном источнике энергии, научному сообществу необходимо решить пять основных задач, каждая из которых может стать настоящим прорывом. Мы должны продемонстрировать:
1) Что мы можем поддерживать горящую плазму в течение нескольких часов (если не в стационарном режиме) при Q=40 (Q – это соотношение между мощностью, получаемой в результате термоядерных реакций, и мощностью, используемой для нагрева плазмы) без сбоев. Если все пойдет хорошо, то в какой-то момент в будущем термоядерный проект ITER, о котором говорится в вашей статье, будет использовать горящую плазму с Q=10 в течение примерно 10 минут.
2) Что мы можем обрабатывать и отводить тепло, выделяющееся из такой плазмы и попадающее на первую стенку изолирующего устройства.
3) Что мы можем производить в атмосфере электростанции (в вакуумной камере токамаков, стеллараторов) больше трития, чем сжигаем в плазме. (Тритий не всегда доступен в природе и его необходимо производить).
4) Что материалы, используемые для создания такой установки, могут выдерживать поток нейтронов, исходящий от горящей плазмы, не теряя своих структурных свойств и не становясь чрезмерно радиоактивными.
5) Что термоядерный реактор может надежно эксплуатироваться и обслуживаться с помощью дистанционного управления, что сводит к минимуму время простоя, необходимое для технического обслуживания.
Это масштабные научные и технологические проблемы, решение которых (несмотря на достигнутый прогресс) ожидается не в ближайшем будущем. Награда за поиск решения будет огромной, и поэтому исследования должны продолжаться со смирением и упорством, но здесь нет места чрезмерно оптимистичным или триумфаторским заявлениям, которые могут только подорвать доверие к ученым и инженерам, работающим над проблемой.
Лука Гарцотти
Абингдон, Оксфордшир
Опубликовано 25 января 2025 г.
http://lenr.seplm.ru/novosti/yadernyi-sintez-prishlo-vremya-proverit-realnost.
P.S. Неспроста старейшее издательство Британии затронуло тему термояда. До этого была провальная финальная попытка знаменитого токамака JET не то чтобы преодолеть, но хотя бы достичь точку безубыточности. А ведь эксперимент готовился аж с 2014 года!: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2704#msg2704. Затем последовал категорический отказ возвращаться в проект ИТЭР и передача проблем термояда полностью частным компаниям. Государственного финансирования, скорее всего, больше не будет: http://atominfo.ru/newsz07/a0256.htm.
P.P.S. Ожидаемо, теперь термоядерщики будут пытаться достичь точку безубыточности с помощью реакторов-стеллараторов. Вон, частная Мюнхенская компания Proxima Fusion и ее партнеры уже опубликовали новую рецензируемую работу, в которой представили проект коммерческой термоядерной электростанции Stellaris, работающей по принципу стелларатора: https://www.atomic-energy.ru/news/2025/02/28/153957.
P.P.P.S. Преодолеть же точку безубыточности можно только с помощью гибридных реакторов. Продвинутые китайцы это давно поняли, и к 2030 году собираются его построить: "Китай запустит первую гибридную термоядерную станцию "Синьхо" с рекордным коэффициентом усиления Q к 2030 году": https://www.ixbt.com/news/2025/03/28/kitaj-zapustit-pervuju-gibridnuju-termojadernuju-stanciju-sinho-s-rekordnym-kojefficientom-usilenija-k-2030-godu.html.
Для справки. "Синьхо" — это гибридный реактор, сочетающий термоядерный синтез и деление ядер. Однако реакция синтеза в "Синьхо" не будет самоподдерживающейся — высокий Q достигается за счет энергии деления.
К слову, в нашей стране также планируется построить гибридный реактор на базе токамака Т-15МД, правда, не к 2030 году, как в Китае, а чуть позже - к 2035-2036 году: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3424#msg3424. Инициатором идеи "гибрида" и его продвижением занимался ещё академик Велихов: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=15.msg2533#msg2533.
Объявлены новые сроки реализации проекта ИТЭР...
... Новая базовая линия нацелена на максимальную реализуемость. Материал первой стенки токамака сменили: вместо бериллия (его не одобряет французский регулятор) будет вольфрам. Чтобы компенсировать недостатки вольфрама, стенку покроют бором и добавят гиротронов, генерирующих высокочастотное излучение. Поврежденные секторы вакуумной камеры и тепловые экраны ремонтируют, не подлежащие ремонту заменяют. Первый сектор планируется загрузить в шахту в апреле этого года, последний — в конце 2027‑го. Сваривать секторы будут одновременно, чтобы избежать теплового смещения, из-за которого они могут не сойтись. На сварку отводят три года. Сборку вакуумной камеры рассчитывают полностью завершить в 2033‑м.
Благодаря параллельной сборке и отказу от первой плазмы как самостоятельного этапа, дейтерий-тритиевый эксперимент (то, ради чего и строят ИТЭР) сдвинется всего на четыре года. Эксперимент разнесен на два периода: 2039–2049 годы и 2049–2059 годы, когда и предполагается добиться того, что токамак будет вырабатывать 500 МВт энергии на протяжении минимум 500 секунд:
https://strana-rosatom.ru/2025/03/31/anatomiya-plazmy-kak-prodvigajutsya-ter/.
ИМХО. 1. "Чистый" термояд во главе с пресловутым ИТЭРом, похоже, окончательно дискредитировал себя. Тому способствуют и бесконечно переносимые сроки реализации, и постоянная потребность допфинансирования. Остаётся "гибрид". Но это уже не термояд. Термояд, по словам самих же термоядерщиков, - это когда без урана или тория: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=15.msg2516#msg2516.
Тем не менее работы по "гибриду" имеют место быть, например, в нашей стране запущен токамак Т-15МД, который "заточен" на работу с торием, по крайней мере, так декларируется (https://www.atomic-energy.ru/T-15MD), хотя сроки реализации "гибрида" и у нас, и у китайцев не вызывают доверия и вполне может оказаться, что и они тоже, как и у "чистого" термояда, утопические и будут без конца продлеваться. Для начала же обозначены 2030 - 2036 годы (см. выше).
2. Между тем продвинутые китайцы "обнулили" наши потуги в ториевой энергетике. Токамак Т-15МД остался не у дел: "Китай достиг полного цикла работы первого в мире ториевого реактора": https://3dnews.ru/1121468/kitay-dostig-polnogo-tsikla-raboti-pervogo-v-mire-torievogo-reaktora, https://www.ixbt.com/news/2025/04/18/kitaj-stanovitsja-mirovym-liderom-v-bezopasnoj-jadernoj-jenergetike.html.
Ф.Ялышев
Термоядерный ("горячий") синтез: пришло время проверить реальность. В Guardian появилось замечательное письмо. В этом письме содержится совет быть осторожным с рекламой термоядерного синтеза как пути развития безопасной, чистой, неограниченной энергии: 