Сегодня в программе «С теми, кто в теме» — термоядерная тема. Когда и кем будет создан термоядерный реактор? И почему это настолько сложная задача, что даже десятки стран, объединившись, не могут гарантировать запуск к 2035 году?
Анатолий Красильников. Фото: Софья Сандурская/ТАСС
Китай утверждает, что вплотную приблизился к созданию термоядерного реактора, который называют «искусственным солнцем». Советский Союз и США бились над этим изобретением десятилетиями. Правда ли, что Китай сейчас впереди? Об этом Бизнес ФМ поговорила с директором российского агентства международного проекта ИТЭР Анатолием Красильниковым.
Тема термоядерная. Словосочетание «термоядерный реактор» в устах ученых часто звучит как почти синоним вечного двигателя. Вначале поясните, пожалуйста, почему решение контролируемого термоядерного синтеза — это действительно архиважный вопрос для человечества.
Анатолий Красильников: Человечеству в будущем нужен будет неисчерпаемый источник энергии. А в термоядерной энергетике топливом будет являться дейтерий-тритий. Дейтерий неисчерпаем из воды Мирового океана, есть технология его извлечения. А в случае с тритием есть технологии, как изготавливать тритий из лития ядерными методами. Тоже неисчерпаем, потому что лития достаточно на Земле. Поэтому неисчерпаемый источник энергии — раз. Два — абсолютно безопасно, потому что отсутствуют внутренние механизмы для какого-нибудь взрыва. Самая большая авария на термоядерном реакторе — то, что он просто потухнет. Третья важная вещь — может быть достигнута большая плотность выделения энергии в одном конкретном реакторе. Это не так, как в солнечных батареях, где надо огромные площади покрывать солнечными экранами. Эта установка вполне может располагаться в космосе или под водой Мирового океана. И в этом смысле мы получаем источник энергии в труднодоступных местах, куда мы сегодня вступаем с трудом. Но с освоением термоядерной энергетики для нас эти пути будут открыты — на соседние планеты и в места, где другие источники энергии просто отсутствуют. Поэтому сейчас такой бум, он и проектом ИТЭР инициирован, потому что технологически развитые страны сегодня реализовывают проект ИТЭР, разрабатывают технологии ИТЭР, и эти технологии для того и разрабатываются, чтобы потом эти нации, участвующие в проекте ИТЭР, реализовывали эту термоядерную энергетику на национальной почве.
Правильно понимать, что ИТЭР бьется над тем же самым решением, которое в Китае продемонстрировали с магнитами?
Анатолий Красильников: Нет, в Китае пока ничего не продемонстрировали. Сейчас пока они получили большое магнитное поле. Создали катушку, в которой получили очень высокое магнитное поле, которое нужно для будущего термоядерного реактора.
Да, но получили так, что называют 2030 год датой начала функционирования реактора.
Анатолий Красильников: Оптимизм всегда нужен ученым, и он двигает прогресс, но есть еще реализм. С учетом того опыта, который у меня есть, не думаю, что так все быстро реализуется. Скорее всего, создание именно термоядерного реактора займет более длительный отрезок времени. У термоядерного реактора есть несколько стадий создания. Первая — создать, чтобы термоядерная реакция потекла. А потом еще надо научиться ту энергию, которая выделяется в рамках термоядерных реакций, в плазме, преобразовывать в ток. Реактор тогда реактор, когда он производит ток. До 2030 года не успеют.
ИТЭР ближе к цели, чем Китай?
Анатолий Красильников: Конечно, ИТЭР ближе с точки зрения реализации термоядерного горения в плазме, я думаю, что оно в ИТЭР будет раньше, чем у китайцев. А может быть, относительно близко друг к другу. Не знаю, как успешно они будут реализовывать. Ясно, что опыт ИТЭР доступен китайцам. Они участники проекта ИТЭР. Но то, что вам дали высшее образование, не значит, что вы его взяли. В термоядерном реакторе очень много надо чего уметь, кроме того, что хорошо делать магниты. Хотя Си Цзиньпин среди технологий, важнейших для Китая, термоядерную энергетику поставил на первое место. В нашей стране тоже хорошие отношения. Недавно наш министр науки и образования Фальков посетил ИТЭР и посмотрел, как сооружается этот самый большой в мире реактор. Он больше всех китайских проектов. А в токамаке размер имеет значение, потому что важнейшей характеристикой является удержание энергии в плазменном образовании, которое создается. И вот это время удержания энергии по сегодняшнему опыту пропорционально объему плазмы и размеру установки. ИТЭР в этом смысле самый большой и самый обещающий реактор из всего того, что сегодня есть в мире. ИТЭР в 2034 году начнет работать. Задача по преобразованию энергии альфа-частиц и нейтронов уже в электрический ток — это задача следующей установки, следующего реактора, уже после ИТЭР.
Это не конец 2030-х, а это по-прежнему абстрактное будущее?
Анатолий Красильников: Это 2040-е годы, но это тоже, кстати, оптимистичный прогноз, потому что очень сложная задача. Термоядерный реактор оказался очень сложной задачей.
Когда в конце 1950-х — начале 1960-х годов советские ученые, в том числе Сахаров, предложили концепцию токамака и начались разработки, это была совершенно прорывная концепция. И тоже была надежда, что при их поколении может начать работать в полную силу термоядерный реактор. Этого не произошло, не происходит этого и в наши дни.
Анатолий Красильников: Очень сложная задача. Плазма удерживается магнитным полем. Внутри нее столько энергии, в плазменном шнуре, что она постоянно как бы плещется из этого бублика. И научиться создавать такие методы, которые расплескивание плазмы — я вот так образно говорю — научатся удерживать, управлять удержанием этой плазмы, — это настолько многопараметрическая задача, что реактор должен не одну секунду показать, что он такой красавец, что в нем все происходит хорошо, а он должен гореть тысячу секунд. Я вам так скажу: есть график сооружения ИТЭР, и, если он будет соблюдаться, в 2034 году мы запустим ИТЭР, в 2037-м или в 2038-м мы перейдем к дейтерий-тритиевому разряду, в 2039-м или в 2040-м мы научимся его держать. Вот примерно к этому сроку — очень реалистичный прогноз я сейчас делаю — люди научатся с этой горячей плазмой ее удерживать и получать из нее большую термоядерную мощность. А им еще надо научиться, что очень непростая задача, эту термоядерную мощность превратить в ток.
Сколько это стоит? О каких бюджетных вливаниях идет речь? Все, что касается токамака со стороны России.
Анатолий Красильников: Масштабы — 10 млрд рублей. Какая-то такая цифра. Она варьируется от года к году.
А 10 млрд — это в год на проект ИТЭР со стороны России?
Анатолий Красильников: Со стороны России, да. Такой масштаб.
Мне кажется, показательно, что в нынешний век геополитического противостояния в рамках проекта ИТЭР Россия и страны Запада, и не только Япония, продолжают сотрудничество.
Анатолий Красильников: Да, конечно. Я к этому так отношусь: настолько сложная, вызывающая задача, что она выше тех проблем, которые сегодня есть между странами. И страны это понимают. Политическая конъюнктура когда-нибудь поменяется, будет другой, а задача освоения термоядерной энергетики фундаментальна для всех.
Мне кажется, это увековечил в массовой культуре Высоцкий, в его песне «Марш физиков». Он спел: «Жидкие, твердые, газообразные — просто, понятно, вольготно! А с этой плазмой дойдешь до маразма, — и это довольно почетно».
Анатолий Красильников: Нет, в плазме пока маразма нет. В таких сферах науки, как физика плазмы, термоядерное горение, идет поступательное продвижение вперед, понимание с каждым годом нарастает, и в этом смысле мы приближаемся к реактору, и он когда-нибудь точно будет создан. Физико-технические процессы ясны сегодня по большому счету. Что делать — понятно. И в этом смысле маразма нет. Мы в России, допустим, в 2026 году закончим технический проект токамака с реакторными технологиями. Мы знаем, из чего он состоит, в деталях. Дальше должно быть решение о его строительстве.
