Напомним, что главная цель термоядерного синтеза — заставить реактор дольше удерживать плазму с определенными параметрами, чтобы она стала самоподдерживающейся для выработки необходимого количества энергии.
Токамак Т-15МД (тороидальная камера с магнитными катушками) — это модификация реактора Т-15, работавшего в Курчатовском институте с конца 1980-х годов. Ее планировалось запустить несколькими годами раньше, но случилось это только 18 мая 2021-го.
На запуске Т-15МД присутствовал премьер-министр Михаил Мишустин. Президент НИЦ Михаил Ковальчук презентовал установку как самую мощную в России и не имеющую аналогов за рубежом.
Да, она мощнее всех существующих российских токамаков, как сказал Ковальчук, но только не по силе магнитного поля. Вот что касается ее плазменного тока (течения электрического тока по плазме), тут проектные параметры действительно больше, чем на других российских токамаках. Они составляют 600–700 килоампер (для сравнения, до Т-15МД лидировал Глобус М2 в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе с 300–350 килоампер).
Еще Ковальчук назвал токамак гибридным. Однако, как пояснили «МК» специалисты по термоядерному синтезу, по-настоящему гибридным его назвать сложно. «Гибридный — это такой реактор, в котором одновременно используются плазма и реакция деления радиоактивных изотопов, как в обычных атомных электростанциях, — пояснил нам один из экспертов. — Таких реакторов пока нет нигде. То, что показали нам в Курчатовском институте, скорей можно назвать прообразом источника термоядерных нейтронов для будущего гибридного реактора».
«Уникальность новой установки — в сочетании высокой мощности с компактными размерами, что стало возможным благодаря ряду новых технологий», — сказал на торжественной церемонии президент института.
На самом деле плазменный разряд может пока «жить» в этом токамаке не больше нескольких секунд, притом что в зарубежных образцах этот показатель доходит уже и до 100, и до 1000 секунд. «Это, правда, происходит в токамаках с более эффективными сверхпроводящими обмотками, — поясняет мой собеседник. — Кстати, наш Т-15 образца 80-х годов был тоже со сверхпроводящими обмотками, но для нас тогда это оказалось дорого, и работа остановилась. Не сами сверхпроводники мы не потянули, а фабрику жидкого гелия, которая нужна для их охлаждения». Модернизированный токамак тоже оказался без сверхпроводников. Зато его преимуществом можно считать измененную форму поперечного сечения по сравнению с Т-15, которая позволяет получить плазму с более высоким давлением..
Если сравнивать Т-15МД с существующими западными образцами, специалисты называют DIII-D в США или ASDEX Upgrade в Германии.
Но что же имел в виду Михаил Ковальчук, называя реактор «уникальным»?
«Возможно, речь идет о более высоком показателе относительного давления в плазме, — говорит мой собеседник. — А это, в свою очередь, может влиять на эффективность ее удержания».
В любом случае для России, и для Москвы в частности, установка эта важная и нужная. Поскольку наша страна входит в кооперацию по созданию большого международного термоядерного реактора ITER (он строится во Франции), у нее должен быть свой реактор подобного типа для подготовки специалистов для будущей термоядерной энергетики и отработки технологий удержания плазмы.