Камера взаимодействия лазерной установки — это алюминиевая сфера диаметром 10 метров и весом около 120 тонн. В ней будет находиться «мишень» — дейтерий-тритиевая смесь в капсуле, на которую будут нацелены сверхмощные лазерные лучи. Ядра дейтерия и трития в результате нагрева будут сливаться с образованием гелия и высокоэнергетического нейтрона. Выход значительной энергии после этого обеспечен. Важно, чтобы у ученых получилось при помощи лазерных импульсов вызвать последовательность термоядерных реакций — микровзрывов. В идеале реакция должна поддерживать саму себя в виде спокойного горения. Первые испытания начнутся как минимум через год-два. Пока же идет сборка огромного агрегата.
Мы подъехали к основному его корпусу площадью в два футбольных поля и высотой с 10-этажный дом, когда камеры взаимодействия там еще не было. Она находилась в специальном ангаре, выстроенном неподалеку.
То, что предстало перед глазами, очень напомнило кинофильм «Весна», где героиня Любови Орловой (физик-ядерщик Никитина) создавала установку, которая должна была заменить людям Солнце. В ангаре ВНИИЭФ было нечто аналогичное — гигантская сфера, закрепленная на специальной поворачивающейся платформе.
И, как пояснили нам, улыбаясь, сотрудники центра, конечная цель реальных, а не киношных ученых почти сходна с той, о которой говорила профессор Никитина: они должны запустить на лазере управляемую реакцию термоядерного синтеза. Для этого мишень должна сжаться до давления, аналогичного тому, что существует в центре Солнца, и активировать термоядерную реакцию.
— Почему понадобилось строить для камеры отдельный временный «дом»? — спрашиваю я главного конструктора проекта Юрия Шагалкина.
— Качественная сварка алюминия (а камера состоит из фрагментов алюминиевых листов толщиной 100 мм) требовала специальных климатических условий, без перепадов температуры. Поскольку в Сарове они колеблются от -30 зимой до +30 летом, для проведения сварочных и монтажных работ и был создан отдельный ангар, — поясняет конструктор. — График был очень напряженным, и рабочие, которые готовили камеру взаимодействия, трудились в три смены, прямо тут, в ангаре для них устроили и душевые, и комнату отдыха.
Здесь особенно гордятся качеством сварки листового алюминия, технология которой была утеряна, но ее удалось восстановить российским подрядчикам.
Сферу смонтировали всего за 14 месяцев. Все работы проводились под контролем прецизионного геодезического оборудования.
— Проверку прошли все наши двухсторонние сварные швы, — говорит Юрий Васильевич. — Камеру предварительно испытали вакуумом и провели ее геометрию. О точности произведенных монтажных операций свидетельствуют следующие цифры: максимальное отличие формы камеры от сферы составляет менее 5 мм, а оси всех портов направлены на ее центр с погрешностью менее 1 миллиметра.
— Лишь убедившись в том, что все сделано как надо, специалисты перевезли камеру взаимодействия из ангара в основное здание, где планируется производить эксперименты по управляемому инерциальному термоядерному синтезу.
Некоторые задачи, стоящие перед создаваемой установкой, раскрыл нам президент РАН Александр Сергеев:
— Назначение нового проекта Российского федерального ядерного центра — ВНИИ экспериментальной физики — создание установки для контролируемого производства мирной термоядерной энергии за счет сжатия вещества под воздействием энергии мощных лазерных импульсов. Компетенции ядерного центра, используемые для оборонных целей и обеспечившие мир на планете, должны теперь послужить основой для получения дешевой и безопасной энергии. Также установка будет активно использоваться для проведения фундаментальных исследований в области физики высоких плотностей энергии.
Итак, на сегодняшний день никто в мире пока не смог запустить управляемую термоядерную реакцию. Наиболее близки к этому были несколько лет назад американские ученые из Национального комплекса лазерных термоядерных реакций в городе Ливерморе. Но достичь 100-процентного результата им все-таки и не удалось. Ученые Сарова надеются, что их новая установка справится с этой задачей и станет международным научным центром коллективного пользования, который привлечет множество талантливых ученых.