Как будут проходить исследования с высокотемпературной плазмой в удаленном режиме

Андрей Коршунов

В РФ провели физический запуск первого на постсоветском пространстве учебного токамака - установки для удержания высокотемпературной плазмы магнитными полями. Комплекс подключен к инфраструктуре, которая позволяет проводить эксперименты и получать результаты дистанционно. Это дает возможность широкому кругу ученых, студентов, преподавателей стать участниками термоядерных исследований. Также на токамаке отработают технологии, которые можно будет применить для создания подобных реакторов следующего поколения.

Как провели термоядерный эксперимент

В Национальном исследовательском ядерном университете "МИФИ" (опорном вузе "Росатома") 18 ноября состоялся физический пуск первого в России и на всем постсоветском пространстве вузовского учебного токамака. Это установка, в которой высокотемпературную плазму удерживают магнитными полями. Научно-исследовательский комплекс получил название "Мифист".

Символическую кнопку для начала работы токамака активировали генеральный директор госкорпорации по атомной энергии "Росатом" Алексей Лихачев и ректор НИЯУ МИФИ Владимир Шевченко. В ходе запуска специалисты получили плазму температурой около 500 тыс. градусов, которая удерживалась в течение 20 миллисекунд.

Мероприятие дало старт работе Центра дистанционного участия - инфраструктурно-аппаратной платформе, подключенной к токамаку, которая позволяет удаленно принимать участие в термоядерных экспериментах. Задача этого комплекса - предоставить доступ к работе с установкой широкому кругу научно-исследовательских организаций. В том числе студентам, аспирантам, преподавателям и ученым из отечественных и зарубежных высших учебных заведений.

- Учебный токамак не приспособлен выдавать рекордные параметры. Он конструкционно простой и не требует большой обслуживающей инфраструктуры. При этом значение установки в том, чтобы сотни молодых специалистов прошли на ней практику и овладели не только теоретическими, но и практическими компетенциями работы с высокотемпературной плазмой, - рассказал "Известиям" руководитель проекта по созданию установки старший научный сотрудник лаборатории физико-химических процессов Института лазерных и плазменных технологий ("ЛаПлаз") НИЯУ МИФИ Степан Крат.

Он сообщил, что внешний радиус "Мифиста" составляет всего 25 см, а проектный радиус кольца плазмы, которую будут получать на этой установке, - около 13 см. Вместе с тем, несмотря на миниатюрные размеры, установка позволяет отработать все режимы, которые впоследствии будут реализовывать на больших токамаках.

Доложите установку: каким будет российско-китайский лунный ядерный реактор
Эксперты рассказали, как может выглядеть энергетическая установка и каким образом ее доставят на спутник Земли

Какие технологии отработают на учебном токамаке

В ближайшее время с помощью "Мифиста" исследователи протестируют новое российское оборудование для измерения плотности плазмы, проверят новые технологии нагрева плазмы и поддержания ее агрегатного состояния, а также изучат эффекты, которые возникают при ее взаимодействии с твердыми поверхностями, пояснил Степан Крат.

Кроме того, на учебном токамаке будут отработаны технологии по серийному выпуску установок такого типа.

"Ученые всего мира активно изучают возможности управляемого термоядерного синтеза в мирных целях, поскольку в результате этой реакции может быть получена энергия, которая превышает затраченные на нее ресурсы. Такие технологии способны дать человечеству принципиально мощный источник дешевой энергии", - отметил в своем выступлении во время запуска учебного токамака Алексей Лихачев.

По словам руководителя, российские специалисты - одни из лидеров в этой сфере. В частности, в рамках создания комплекса ITER - международного термоядерного экспериментального реактора - отечественным ученым и инженерам поручено производство 25 уникальных систем.

"На сегодня ряд образовательных программ уже подключен к нашему термоядерному пространству. В перспективе это даст возможность обеспечить стабильный приток кадров в эти исследования", - сообщил директор "ИТЭР-Центр" госкорпорации "Росатом" Анатолий Красильников.

Он отметил, что предложенный информационно-коммуникационный подход исследователи будут также активно применять при проектировании для термоядерной установки нового поколения - токамака с реакторными технологиями (ТРТ), который планируют построить к 2030 году на базе Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ).

Атомный взгляд: как пуск первого советского реактора изменил мир
Выставка на ВДНХ открыла широкой публике детали истории создания Ф-1

По словам специалиста, запуск токамака стал частью федерального проекта "Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий" комплексной программы "Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ".

"Помимо прочего, уникальность "Мифиста" в том, что он создан руками студентов. Ученые, которые эксплуатируют устройства, созданные не ими, зачастую не понимают, как работают эти машины. Это иногда приводит к неправильному планированию эксперимента или некорректным выводам. Поэтому важно выращивать класс научных работников, которые в ходе разработки и создания с нуля сложных установок в совершенстве овладевают принципами их работы", - считает ректор НИЯУ МИФИ Владимир Шевченко.

В дальнейшем, отметил он, разработчики таких сложных машин будут не просто обслуживающим персоналом, а действительно исследователями с большой буквы, создателями новых решений и технологий.