В Германии начались испытания установки ядерного синтеза Wendelstein 7-X. Это - новый путь обеспечить человечество энергией без нефти и газа. Но этот путь будет долгим, говорят ученые.
Это, безусловно, одна из самых интересных новостей в мире науки в уходящем году: запуск и успешное начало работы в декабре 2015 года экспериментального термоядерного реактора Wendelstein 7-X, самого мощного в мире на сегодняшний момент. На его создание ушли многие годы работы и не меньше одного миллиарда евро. Принцип работы установки - термоядерный синтез, подобный тому, что происходит на Солнце, но управляемый человеком.
В реакторе при помощи сверхвысоких температур образуется гелий из слияния изотопов водорода. Такого рода установки открывают путь к новому, альтернативному традиционным, источнику энергии, при этом более безопасному для окружающей среды, чем уже существующие атомные электростанции.
Хотя сам проект реализуется в немецком Грайфсвальде, он будет открыт для исследователей со всего мира, заверил в интервью DW профессор Томас Клингер (Thomas Klinger), возглавляющий проект Wendelstein 7-X в институте физики плазмы общества имени Макса Планка. Тем более, что от начала испытаний до окончания экспериментов еще очень далеко, а первый имеющий практическое значение термоядерный реактор человечество, по словам Клингера, увидит не раньше, чем во второй половине нашего века.
DW: Вам уже удалось получить первую плазму с помощью этой установки, поздравляем. Какие ощущения?
Томас Клингер: Ну, целому ряду людей до нас это уже удавалось сделать, но это первая плазма, добытая с помощью такой установки. Это был особенный момент после стольких лет подготовки.
- Что это означает для науки?
- Для науки это означает, что благодаря Wendelstein 7-X у ученых всего мира в распоряжении оказалась новая уникальная ультрасовременная исследовательская установка. Использовать ее будут все - это немецкий проект, но он тесно встроен в структуру международных исследований. Мы занимаемся физикой плазмы, ее цель - исследовать состояние плазмы, которая похожа на ту, что существует на Солнце.
- Почему в Грайфсвальде вы сделали выбор в пользу типа реактора, который называется стелларатор?
- У стелларатора есть несколько преимуществ, которые способствуют тому, что образование плазмы происходит более стабильно. В итоге, плазма - этот электрически заряженный газ очень высокой температуры - поддерживается в таком состоянии до получаса. Добиться этого еще ни у кого на Земле не получалось.
- Теоретически, управляемая термоядерная реакция была бы идеальной заменой для ископаемых источников энергии. Но сколько времени пройдет, прежде чем начнется практическое применение таких технологий?
- То, чем мы занимаемся, это пока все еще изучение основ. Поэтому мы и строим такие исследовательские установки. Мы создаем базу для электростанции, которая основывается на принципах управляемой термоядерной реакции. Но путь еще долгий, верно. Нам еще понадобится не меньше 10 лет исследований, прежде чем мы получим ясную картину эффективности этой конфигурации, этой особой геометрии магнитного поля (разогретую плазму внутри реактора удерживает магнитное поле. - Ред.).
Но и когда появится ясная картина, исследование наше на этом не закончится. Необходимо будет сделать всевозможные уточнения. Только тогда можно будет делать прогнозы о том, как должна выглядеть такая электростанция, какой размер, какими могут быть конкретные технические решения. И только в этом случае можно будет уверенно говорить о каком-то горизонте планирования. Но все это произойдет уже во второй половине XXI века. Быстрых решений тут нет. Но то, что это станет возможным только ко второй половине нашего века - не так уж и плохо, как раз вовремя - когда наступят проблемы с нынешними технологиями (производства энергии. - Ред.).
- Что останавливает вас больше - нет соответствующей технологии или не хватает определенных знаний?
- Сами по себе технологии достаточно известны. Здесь нет ничего, что напоминало бы мир научной фантастики: нужны магниты и металлические конструкции. И еще приходится очень активно заниматься вопросами физики материалов. Исследование материалов - вообще важная тема, когда речь заходит о тепловых потоках очень высокой температуры в условиях термоядерной реакции. Есть еще пара проблем, но в целом, я должен сказать, нет какого-то фактора, который принципиально стоит на пути наших исследований.
- Вы заговорили о второй половине века, но пока до нее далеко, какие планы у вас на первую половину следующего года?
- Мы в самом начале длительного периода исследований: на основе работы стелларатора нам нужно понять, имеет ли будущий промышленный термоядерный реактор экономическую целесообразность. Но начинаем мы очень скромно. Пока мы начали с очень коротких фаз разогревания плазмы. Ближайшая цель - увеличить мощность, удлинить время запусков. Во время запусков нам предстоит провести множество исследований. Это постоянная, непрекращающаяся работа, которую будут останавливать только периоды усовершенствования самой установки. Эти периоды продлятся до 2020 года - мы хотим встроить дополнительные узлы непосредственно внутрь реактора, в камеру, где находится плазма.