Международният термоядрен експериментален реактор (ITER) е изправен пред проблеми, които с години могат да забавят изпълнението на най-големия проект за чиста енергия в света. Това са думи на изпълнителния директор на организацията, която управлява мегасъоръжението в южната част на Франция.
Първа плазма
Целта на ITER е да докаже възможността за използване на термоядрения синтез като екологичен, безопасен и практически неизчерпаем източник на енергия. Експерименталният реактор трябва да отвори пътя за термоядрени електроцентрали.
Изграждането на токамака. Снимка: ITER
Съоръжението, което се изгражда във Франция е т.нар. токамак. Във вакуумна камера, чиято форма прилича на геврек, се движи плазма, нагорещена до стотици милиони градуси. Такава температура ще разтопи всеки материал и за да не се случи това, магнитно поле задържа горещото вещество от контакт със стените на камерата.
За най-ефективното гориво за такива реактори в земни условия се счита смес от деутерий и тритий – изотопи на водорода. Именно тя ще бъде използвана в ITER – но не веднага. Системите на токамака първо ще бъдат тествани цялостно с така наречената първа плазма – водородна. След това, според плана, те постепенно ще получат плазмени разряди с проектни параметри в хелий и деутерий и десет години след първото пускане на съоръжението ще преминат към деутерий-тритий, което ще позволи достигане на проектната мощност на термоядрената реакция.
Срокът за получаване на първата плазма беше отлаган няколко пъти – последно за 2025 г. Сега и този срок е под въпрос.
„Месеци и дори години“
Генералният директор на международната организация ITER Пиетро Барабаски заяви, че са установени два сериозни проблема.
Първо, отклонения от зададените размери на секторите на вакуумната камера. Този ключов елемент от реактора сам по себе си е огромен. Вътрешният обем на камерата е 1400 кубически метра, външният диаметър е 19,4 метра, височината – 11,4, а теглото – около 5200 тона.
Пет сектора се изграждат от ЕС, четири – от Южна Корея. Кой е допуснал грешката, не се уточнява.
Освен това има следи от корозия по топлозащитния екран. Съдейки по всичко, именно за това е говорил Барабаски в края на ноември. Пукнатини в тръбите на охладителната система, възникнали в резултат на заваряването им към корпуса, са открити на вече монтиран сегмент в шахтата на реактора и е невъзможно отстраняването на дефекта на място. Необходимо е или да се разглоби обектът, или да се произведе напълно нова част от топлинния щит.
Пукнатини в охлаждащите тръби на топлинния щит, като тези на снимката тук, с дълбочина 2,2 mm, са открити по цялата им ширина. Снимка: ITER
Барабаски смята, че ремонтът ще отнеме „месеци и дори години“. Той признава, че получаването на първата плазма през 2025 г. е изглеждало „нереалистично“ още преди това. По думите му организацията ще предприеме стъпки, за да ограничи очакваното надхвърляне на разходите. Подобно на много други мегапроекти, ITER хронично не се вмества в сметките. За изграждането на реактора бяха отделени пет милиарда евро, но през годините сумата се учетвори.
Проектът се реализира от целия свят – водещите технологични страни са се ангажирали с разработването и производството на различни елементи от инсталацията. Делът на Европейския съюз е 45%, САЩ, Китай, Русия, Южна Корея, Япония и Индия имат по 9,1%.
Това не само позволява разпределяне на финансовите разходи, но и предоставя на всеки участник достъп до ключови технологии. Сътрудничеството с Русия по този проект продължава въпреки санкциите.
Изграждането на научната инсталация ITER започна през 2010 г. В сърцето на съоръжението се издига комплексът Токамак. Снимка: ITER Organization, април 2022
По-малки експериментални реактори тип токамак вече работят. Също така този месец китайски учени обявиха, че на токамака EAST са успели да създадат по-ефективен режим на удържане на енергията – Super I, който според тях трябва да стане „основен сценарий за работата на ITER“.
В САЩ беше постигнат пробив с друг тип инсталация. През декември в Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ беше достигната така наречената точка на запалване в експерименталния реактор NIF – съоръжението за лазерен синтез освободи повече енергия, отколкото беше подадена към мишената от деутерий-тритий. Но според специалисти до икономически рентабилен реактор е все още много далеч: Български учен от "Оксфорд" за термоядрения синтез: Математиката все още не излиза (ВИДЕО).
