Российский ученый объяснил причину поломки
Международный экспериментальный термоядерный реактор — токамак ИТЭР (ITER) дал трещину. Из тепловой защиты реактора при тестовом включении системы неожиданно вытек гелий. Запуск, естественно, отложили, и теперь встал вопрос демонтажа огромной установки. Корреспондент «МК» узнала подробности произошедшего.
ИТЭР. Фото: iter.org
Огромное сооружение площадью около 1 квадратного километра начали строить на окраине французского города Кадараш 2,5 года назад. В процессе принимают участие семь стран: Россия, Китай, Евросоюз, Индия, Япония, Южная Корея и США. Каждое государство вносит в общее дело свою лепту – различные элементы токамака, которые потом на месте должны быть состыкованы с высокой точностью.
Россия вносит в проект 10% от его общей суммы (она составляет почти 20 миллиардов долларов). Мы создаем устройства для нагрева плазмы, внутрикамерные стенки, магнитные катушки, диагностические системы и другие компоненты.
– Недавно было яркое событие — 1 ноября Россия отправила в ИТЭР катушку из сверхпроводников, – рассказывает доцент МИФИ Юрий Гаспарян. – Это был завершающий элемент конструкции. Теперь после неудачного тестирования работа приостановлена.
— Расскажите, пожалуйста, где и как произошла утечка гелия?
— Токамак – это устройство, в центре плазменного «шнура» которого при его работе создается огромная температура, в сотни миллионов градусов, выше, чем на солнце. Вакуумные стенки от этого нагреваются. Чтобы удержать плазму, нужно при помощи сверхпроводящих катушек создать в реакторе сильное магнитное поле. Но сверхпроводники могут функционировать только при очень низких температурах. Такое сочетание огромных температур с нулевыми предполагает использование тепловых экранов, которые разделяют горячую и холодную зоны, как в термосе.
Пример трубопровода на панели теплозащитного экрана вакуумного сосуда. Всего к поверхности панелей теплозащиты приварено около 23 километров трубопроводов. Фото: iter.org
Естественно, тепловой экран и система его охлаждения, которая состоит из множества трубок, наполненных гелием, должны быть герметичными.
Но в ходе очередного теста, когда по трубкам пустили гелий, в одной из них образовалась трещина, – специалисты выявили утечку охлаждающего гелия.
— Какая из стран-участниц поставила тепловой экран с браком?
— Я могу точно сказать, что это не Россия. Все поставляемые нами элементы отличаются высочайшим качеством и не дают сбоя. Что касается вакуумной камеры и ее защитного термощита, – в их изготовлении и сборке могли принимать участие сразу несколько других стран-участниц проекта.
Методы исследования (компьютерная томография высокого разрешения, сканирующий электронный микроскоп, энергодисперсионный рентгеновский спектрометр и металлографическое наблюдение) выявили трещины в охлаждающих трубах теплозащитного экрана.Трещина глубиной 2,2 мм пересекает всю ширину трубы. Фото: iter.org
– Тепловой экран можно отремонтировать на месте?
— Ремонт на месте делать сложно. Предполагается, что организаторы сборки ИТЭРа в ближайшее время должны принять решение о демонтаже камеры.
– Первый пуск реактора был запланирован на 2025 год. Данное ЧП может изменить дату?
– Не исключено. Но насколько все может сдвинуться, пока неизвестно.
