Многие эксперты считают, что следующая технологическая
революция произойдет в области энергетики, а не в нанотехнологиях, в которые
вложилась РФ
Сергей
Лесков, «Росбалт»
В МТИ получена устойчивая плазма с температурой 35
млн градусов - почти втрое больше, чем в ядре Солнца. Поэт
Маяковский, который зазывал к себе в гости земное светило, считал, что «закат
пылает в сто сорок солнц». При всей смелости поэтической фантазии Владимир
Владимирович никогда не смог бы вообразить, что через несколько десятков
лет Солнце на самом деле будет заглядывать «на чаепитие» к человеку, только
температура его неизмеримо выше. К сожалению, произошло это за семь морей от
Акуловой Горы, где мечтал Маяковский, хотя могло обернуться иначе.
Одним
из несомненных научных приоритетов нашей страны были токамаки. Эти установки
были придуманы в СССР в 1950-х годах. Термин тоже наш — тороидальная
катушка магнитная. В СССР была разработана теория — и в 1954 году построен
первый в мире токамак. Участвовали самые светлые умы — Лаврентьев, Тамм,
Сахаров, Арцимович, Головин, Кадомцев, Явлинский (родственник политика). Во
время знаменитого визита Хрущева в Великобританию в 1956 году Курчатов поразил
английских ученых рассказом о нашем токамаке и призвал к сотрудничеству в
мирной ядерной энергетике. В Англии первый токамак построили только в 1968
году, в США — еще позже.
Установка
для удержания плазмы в магнитном поле открывает путь к термоядерной энергии. То
есть токамак — это Солнце в лабораторных условиях. А потом — в
промышленных. Иными словами, в токамаке синтезируются те же реакции,
которые идут на Солнце. Это решение всех энергетических проблем человечества.
Невиданная технологическая революция, о последствиях которой можно писать целые
диссертации. Первое следствие — термояд делает ненужными традиционные
углеродные источники энергии, то есть нефть, газ и уголь.
На
советских токамаках была достигнута температура 10 миллионов градусов, но добиться
стабильного удержания плазмы, которая не должна прикасаться к стенкам, не
удалось. Плазма должна висеть в токамаке, как гроб Магомета в пещере. Для
управляемой термоядерной реакции это принципиальный момент.
И вот
прорыв — в Массачусетском технологическом институте (МТИ) получена
устойчивая плазма с температурой 35 миллионов градусов. Время удержания
немыслимое — 2 секунды. Нет, это не мгновение, это огромный шаг для
человечества. Когда Эдисон однажды утром обнаружил, что его электрическая лампочка
горела всю ночь, он облегченно вздохнул и сказал, что теперь лампочка будет
гореть, сколько он захочет.
Для
сравнения: температура на поверхности Солнца — 6 тысяч градусов,
температура ядра — 13,5 миллиона. В МТИ добились самого высокого давления
плазмы за всю историю исследований — 2 атмосферы. В токамаке происходили
300 триллионов реакций синтеза дейтерия и трития в секунду, индукция магнитного
поля достигла 5,7 тесла (сувенирный магнит на холодильнике создает поле в 1
тысячу раз меньше).
Помимо
чисто физических параметров, полученных на токамаке МТИ, этот результат важен
по той причине, что он получен в небольшой установке (объем — 1 кубометр).
То есть особых материальных и финансовых средств не требуется, что открывает
путь к термоядерной энергии частным компаниям. Как показывает опыт космических
исследований в США, появление в этой сфере частных компаний и инвесторов (Элон
Маск, Пол Аллен, Ричард Брэнсон и другие) резко ускоряет научно-технический
прогресс и обещает принципиально новые результаты.
Уже
сейчас Tokamak Energy в Национальной лаборатории синтеза в Великобритании
собирается получить устойчивую плазму к 2025 году. Фирма Skunk Works,
принадлежащая Lockheed Martin, в 2014 году заявила о принципиальном прорыве, но
эксперты поставили результат под сомнение. Группа Tri Alpha Energy применяет
технологию ускорителей частиц и финансируется Полом Алленом, основателем
Microsoft. В General Fusion, которая спонсируется главой Amazon Джеффом
Безосом, пытаются удержать плазму с помощью магнитного вихря из расплавленного
свинца и лития. В конкуренции участвуют Helion Energy, First Light Fusion и
Dynomak из Вашингтонского университета. Взрыв интереса к термояду и уже
полученные результаты дают основания считать, что успех не за горами.
Конечно,
главная термоядерная установка в мире — ИТЭР. В проекте участвуют ЕС,
Россия, Китай, Индия, Южная Корея и Япония, недавно США решили вернуться в
международную команду. Экспериментальный реактор строится на юге Франции, в 60 километрах от
Марселя. ИТЭР — это гигантский токамак высотой с 7-этажный дом. Магниты
весят, как аэробус. Мощность — 500 мегаватт, как у ядерных реакторов.
Первые эксперименты намечены на 2025 год. Общая стоимость проекта достигает 19
миллиардов евро. Надо признать, что Россия вносит мзду исправно, хотя не сумела
продавить строительство ИТЭР под Санкт-Петербургом.
Помимо
денег, Россия вносит технологический вклад — сверхпроводящие магниты, а
также бланкеты — устройства, которые улавливают высокоэнергетичные
нейтроны, образующиеся при термоядерной реакции. В тендере участвовали 17
мировых фирм. Было выбрано 3 компании, в том числе Чепецкий механический завод,
который входит в систему Росатома.
Это,
конечно, радует, но вспоминается, как несколько лет назад уникальные кристаллы
для Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе к изумлению всего мира были выращены
на Богородицком заводе в Тульской области. К сожалению, этот заказ оказался для
завода последним. В российской экономике завод оказался невостребованным,
признан банкротом и разваливается, как покинутый город.
История
сверхпроводников в нашей стране не дает оснований для ликования, несмотря на
то, что в этой области работали Нобелевские лауреаты Ландау, Гинзбург,
Абрикосов. Наша страна имела все возможности стать мировым лидером. В годы
«перестройки» в Черноголовке было проведено выездное заседание Политбюро по
поводу высокотемпературных сверхпроводников. Горбачеву и Рыжкову показали
отечественный сверхпроводящий многожильный кабель, как когда-то Сталину
демонстрировали атомную бомбу. Советские лидеры согласно кивали, но
политические заботы были важнее технологической революции. Все утонуло в
посулах и сладких прожектах. Уникальный Ульбинский завод в Усть-Каменогорске,
где делали сверхпроводники, отвалился Казахстану, хотя он совсем в этом
производстве не нуждался.
Когда
будет приручен термояд? Скорость научного прогресса на всех направлениях
неуклонно возрастает. Многие эксперты считают, что следующие прорыв и революция
произойдут в области энергетики, а не в нанотехнологиях, в которые вложилась
Россия, поверив близким к власти и лично заинтересованным в этой области
ученым.
Термояд
смертельно опасен для России, это солнечный удар для российской экономики.
Несмотря на мантры об импортозамещении, бюджет по-прежнему формируется за счет
торговли углеводородами. 60 процентов экспортных поставок — это нефть и
газ. Год назад было 69 процентов. При этом растет физический объем поставок
природных ресурсов (нефти — на 5 процентов, газа — на 16 процентов),
но цены все ниже. По нефти доход упал в 1,5 раза, по газу — на треть.
Продаем больше, получаем меньше.
Итак,
СССР подсказал человечеству идею токамаков. А России теперь расхлебывать. Или
есть другие соображения?
Росбалт,
27.10.2016