На казахстанском токамаке КТМ будут испытывать материалы будущего

Опубликовано
С запуском казахстанского материаловедческого токамака КТМ будет решена задача создания и испытания конструкционных материалов для строительства термоядерных реакторов

Ученые Национального ядерного центра РК работают над запуском установки токамак КТМ, одной из важнейших составляющих международного мегапроекта по освоению управляемого термоядерного синтеза ITER, передает корреспондент Kursiv.kz.

В 1998 году президент Казахстана Нурсултан Назарбаев после памятной встречи с академиком Российской академии наук Евгением Велиховым принял решение о создании на территории нашей республики совершенно уникальной установки, аналогов которой нет ни в одной стране мира. Это токамак КТМ, предназначенный для проведения исследований конструкционных материалов, планируемых к использованию в энергетических термоядерных реакторах будущего.

Вот уже 20 лет ученые Национального ядерного центра РК в Курчатове работают над разработкой проекта токамака. Так, только для разработки основных технических решений, технико-экономического обоснования и рабочего проекта по созданию стендового комплекса казахстанского материаловедческого токамака КТМ понадобилось несколько лет – с 1998 по 2003 годы. И только с 2003 года началась непосредственная реализация работ строительной площадке, специально определенной в черте Курчатова.

В течение семи лет проект финансировался республиканским бюджетом. И за это время установка материаловедческого токамака была фактически собрана. Однако в силу самых различных причин с 2010 по 2016 годы из-за отсутствия финансирования этот уникальный во всех отношениях объект был приостановлен.

Толчком для возобновления строительных и научно-исследовательских работ над проектом токамака стала подготовка Казахстана к международной выставке «EXPO-2017. Энергия будущего», где первый этап физического запуска токамака планировали приурочить к церемонии открытия этого грандиозного международного события. Благодаря реализации совместной программы специалистам НЯЦ РК, Курчатовского института и РОСАТОМа эта цель была достигнута 9 июля 2017 года.

Первый этап физического пуска включал в себя комплекс работ по отладке и проверке работоспособности штатных систем КТМ. Так, специалистами НЯЦа была проведена отработка начальной фазы сценария плазменного разряда: формирование необходимых условий внутри вакуумной камеры КТМ с организацией пробоя.

«В настоящее время на комплексе токамака КТМ завершаются пуско-наладочные работы. Установка КТМ готовится к реализации завершающего, второго этапа физического пуска, а сам комплекс — к вводу в эксплуатацию», — пояснил начальник управления инвестиционных проектов НЯЦ РК Денис Зарва.

«Материаловедческий реактор токамак КТМ – это сложнейшее устройство, которое невозможно запустить легко и просто», — пояснил генеральный директор Национального ядерного центра РК Эрлан Батырбеков. – «Токамак – это плазма, которая очень капризна по своим свойствам. Ее очень трудно удержать, она имеет очень высокие температуры. И все эти «капризы» нашим ученым приходится преодолевать. Поэтому физический пуск токамака не так прост, как тот же процесс, связанный с запуском атомного реактора».

Несмотря на это, НЯЦ РК еще в 2017 году заключил ряд выгодных соглашений с международной организацией по термоядерной энергетике, которая также строит токамак усилиями целого ряда стран. «Планируется, что первый опытно-демонстрационный реактор (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor), работающий на основе управляемого термоядерного синтеза и способный вырабатывать энергию, будет запущен в 2025-м году в городке Кадараш (Франция)», — сообщил Денис Зарва.

По словам специалистов, проект ITER реализуется в настоящее время усилиями многих стран мира. По сути, он является одним из самых дорогих и технологически сложных проектов, когда-либо реализуемых человечеством.

Интерес к работе казахстанского материаловедческого токамака КТМ таков, что уже 2 июня 2017 года, еще до официальной церемонии первого этапа физического запуска установки, в Астане было подписано соглашение о научно-техническом сотрудничестве между НЯЦ РК и международной организацией ITER.

И уже на данном этапе в рамках данного соглашения на базе Национального ядерного центра РК реализуется ряд научно-технических работ.

Более того, за несколько дней до заключения соглашения с ITER, 26 мая 2017 года, между правительствами Казахстана, Белоруссии, Армении, Киргизии, Таджикистана и Российской Федерации было подписано соглашение о совместном использовании токамака КТМ странами СНГ. Это позволило создать юридическую и техническую основу для широкого взаимодействия всех заинтересованных стран СНГ в работе по исследованию управляемого термоядерного синтеза и соответствующих технологий.

Вместе с этим, ни на минуту не останавливаются работы по подготовке установки КТМ к физическому пуску, развитию материаловедческих технологий, физических диагностик и физики плазмы и многого другого. Все эти исследования проводятся в рамках собственной программы НЯЦ РК «Наука КТМ».

«В настоящее время одним из основных вопросов при строительстве будущих термоядерных реакторов остается вопрос создания и испытания их конструкционных материалов. С запуском казахстанского материаловедческого токамака КТМ данная проблема будет решена», – обозначил перспективы применения уникальной казахстанской установки Эрлан Батырбеков. – «На токамаке КТМ планируется испытывать материалы под тепловой нагрузкой на них до 20 МВт на квадратный метр, что соответствует параметрам энергетических нагрузок для будущих термоядерных реакторов. Кроме того, с помощью исследовательского комплекса КТМ будут решаться множественные инженерные и фундаментальные научные задачи. В обозримом будущем, термоядерные реакторы обеспечат человечество практически неиссякаемым, экологически чистым источником энергии».

Читайте также