Российские ученые из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ) СО РАН завершили проектирование важнейших узлов для нового термоядерного реактора ГДМЛ. Установка открытого типа должна стать источником дешевой и экологичной энергии.
Управляемый термоядерный синтез — это способ получить практически неисчерпаемую энергию. Для этого топливо внутри реактора нужно разогреть до 100 млн градусов и превратить в плазму. Чтобы раскаленное вещество не расплавило стенки установки, его удерживают мощным магнитным полем.
Преимущества открытой ловушки
В масштабном международном проекте ИТЭР используются замкнутые системы — токамаки. Они работают на смеси дейтерия и трития. Проблема в том, что тритий трудно производить: в мире получают всего несколько килограммов этого вещества в год.
Специалисты ИЯФ СО РАН разрабатывают альтернативу — Газодинамическую многопробочную ловушку (ГДМЛ). Это магнитная система открытого типа. Ее конструкция инженерно проще, и она может работать на чистом дейтерии. Это недорогое топливо, которое в огромных количествах содержится в обычной воде.
Ключевые элементы новой установки
В 2025 году команда из более чем 60 специалистов завершила технические проекты двух главных частей ГДМЛ. Ученые спроектировали сверхпроводящую центральную секцию и магнитные концевые расширители.
Как объяснил старший научный сотрудник института Антон Судников, для удержания плазмы в центре требуется магнитное поле силой 1,5 Тесла — это уже освоенная технология. А вот в магнитных «пробках» по краям ловушки поле должно достигать 16−20 Тесла. Создание таких узлов находится на краю возможностей современной мировой техники.
От чертежей к железу
Сейчас проект центральной секции проработан настолько детально, что инженеры готовы создавать рабочие чертежи и передавать их на высокотехнологичное производство. Концевые расширители, внешне похожие на гигантские бочки со сложной «начинкой», также полностью спроектированы.
Создание ловушки ГДМЛ проходит в рамках национального проекта, рассчитанного на период с 2025 по 2030 года. Ожидается, что эта технология станет основой не только для будущих электростанций, но и для сверхмощных плазменных двигателей космических аппаратов.
Ранее Наука Mail писала об исследовании, согласно которому термоядерная энергетика вряд ли сможет когда-либо конкурировать по стоимости с традиционными возобновляемыми источниками.
