Международный термоядерный экспериментальный реактор

Приглашенный преподаватель магистерской программы двойного диплома «Глобальная безопасность, ядерная политика и нераспространение ОМУ» (МГИМО-MIIS-ПИР-Центр)

International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER

Первый в мире экспериментальный термоядерный реактор, строительство которого предусматривается в рамках одноименного международного проекта. Реактор представляет собой установку, создающую условия для синтеза тяжелых изотопов водорода (H) – дейтерия и трития. При этом изотопы выгорают, практически не оставляя радиоактивных отходов (РАО), что принципиально отличает термоядерные реакции (реакции синтеза) от ядерных, когда происходит деление тяжелых ядер урана (U). Реакция синтеза происходит в высокотемпературной плазме – до 150 млн C°, и удержание этой плазмы в течение определенного времени – одна из основных технологических сложностей в реализации проекта. По оценкам, на единицу веса термоядерного топлива получается примерно в 10 млн раз больше энергии, чем при сгорании такого же количества органического топлива, и примерно в 100 раз больше, чем при расщеплении ядер урана.

С инициативой создания термоядерного реактора выступил СССР в 1985 г., основываясь на успешном опыте эксплуатации отечественных установок – токамаков. Спустя год идею поддержали Евросоюз, США и Япония. В 2008 г. в проекте семь участников: Россия, ЕС, США, Япония, Индия, Китай и Республика Корея.

Технический проект уникальной экспериментальной установки был завершен в 2001 г. В соответствии с ним цилиндр криостата ИТЭР будет иметь высоту 24 м и диаметр 28 м, а общий вес сооружения, включая магнитную систему, превысит 20 тыс. т, занимаемая площадь – ок. 30 га. Расчетная мощность реактора – 500 МВт. Предполагается, что строительство продлится ок. 10 лет, после чего реактор планируется использовать в исследовательских целях еще ок. 20 лет. В середине 2016 г. предполагается начать исследования в «горячем режиме» (точка «First Plasma»).

Общая стоимость проекта – ок. 10 млрд евро. Евросоюз, как принимающая сторона, взял на себя ок. 40% всех расходов, остальные затраты распределены пропорционально между другими участниками проекта (примерно по 9% от общей стоимости). Каждая из сторон приняла на себя обязательства при необходимости увеличить свой вклад. На стадии строительства странам будут зачтены изготовление и поставка высокотехнологичного оборудования ИТЭР по согласованному перечню.

Предполагается, что до четверти российского вклада составят работы в области сверхпроводящих технологий. Кроме того, в проекте планируется применение российских достижений в сфере электрофизики. В реализации проекта принимают участие свыше 200 российских организаций и предприятий. Важным отличием России от остальных участников проекта станет испытание материалов термоядерного реактора (в первую очередь стали) при радиационном облучении в действующем реакторе на быстрых нейтронах (БН-600). Сам по себе строящийся реактор не предназначен для выработки электричества и станет лишь прообразом будущего демонстрационного энергетического реактора. Для каждого из участников проекта в реакторе ИТЭР будет выделено место для размещения тест-модуля, где будут проводиться собственные исследования.

По месту выбора площадки под строительство ИТЭР состоялись длительные дебаты. В результате компромисса в 2005 г. в Москве была подписана совместная декларация о том, что ИТЭР будет размещен в Кадараше (департамент Буш-де-Рон, Франция) на базе существующего научного центра, имеющего значительный опыт исследований термоядерных реакций. В 2006 г. была учреждена международная организация с аналогичным названием (ИТЭР). Соглашение об организации рассчитано на 35 лет с возможным продлением еще на 10 лет. Договор с многочисленными дополнениями и приложениями регламентирует юридические вопросы функционирования международной организации на весь срок действия проекта (строительство, эксплуатация, вывод из эксплуатации, деактивация оборудования и территории).

Сайт ИТЭР : http://www.iter.org

Лит.: Велихов Е.П., Гагаринский А.Ю. и др. Россия в мировой энергетике ХХI в. М.: ИздАТ, 2006. С. 78–85.

А.В. Убеев