NIF не миф

ЕС, Канада, Китай, Корея, Россия, США и Япония подписали протокол о начале в 2007 работ по созданию МЭТРа — международного экспериментального термоядерного реактора (ITER — international thermonuclear experimental reactor). Еще годом ранее для него выбрано место — французский исследовательский центр Кадараш в 60 км от Марселя. Сейчас проектирование реактора завершено.

Строго говоря, в 2007-м работы по реактору не начались, а возобновились. Идею международного объединения усилий ради его создания выдвинул СССР в ноябре 1985-го. А 21 июля 1992 года ЕС, Россия, США и Япония подписали соглашение. Но в 1996-м США вышли из проекта и вернулись в него только в 2003-м — после присоединения к нему Канады, Китая, Южной Кореи. Семь лет фактически потеряны, ведь в тот период без США не набиралось нужных для проекта финансовых возможностей.

Впрочем, эксперты сразу сочли возвращение США в проект неизбежным.

В 1996-м уже намечалось очередное снижение цен на энергоносители (в 1998-м оно обернулось для России девальвацией рубля и отказом возвращать деньги по государственным казначейским обязательствам). Мир в очередной раз наслаждался изобилием дешевой энергии. Естественно, политики не видели смысла в поиске иных ее источников. Не зря Уинстон Леонард Рэндолфович Спенсер Черчилл сказал: политик думает о следующих выборах, государственный деятель — о следующих поколениях. К сожалению, среди американских публичных политиков государственные деятели не часты.

Между тем сырьевой рынок характеризуется не только падением средних цен (еще в 1960-е Джулиан Линколн Саймон показал: в долгосрочной перспективе доля сырья в цене любого товара падает), но и очень резкими колебаниями (очень уж длителен инвестиционный цикл в горных работах — не поспевает предложение за спросом). Сразу после выхода США из проекта специалисты предсказали: работы по реактору возобновятся, как только нефть подорожает до $50 за баррель. Прогноз оправдался: к моменту перезапуска проекта нефть стоила $60 за баррель, но шесть бушевских долларов в этот момент как раз равнялось пяти клинтоновским (уже несколько десятилетий к республиканцам тяготеют бизнесы, нуждающиеся в удешевлении своей валюты, а к демократам — желающие подорожания).

Естественно, все эти споры да раздоры привлекли к проекту МЭТРа массированное внимание. Поэтому журналисты почти не заметили сообщение о завершении 31 марта 2009 года работ над NIF (National Ignition Facility — национальный комплекс зажигания). 192 мощнейших лазерных импульса одновременно (с погрешностью длины хода лучей в ничтожные доли миллиметра) фокусируется на поверхности микрокапсулы, заполненной смесью изотопов, оптимальных для термоядерной реакции (дейтерий, тритий, литий 3). 4 млн джоулей обрушивается на оболочку со всех сторон равномерно. Верхний ее слой испаряется. Пар опять же равномерно обжимает внутренние слои капсулы. Она уменьшается так быстро и сильно, что плотность и температура ее содержимого становятся достаточны для термоядерной реакции.

Идея далеко не новая. Эксперименты с лазерным поджигом идут уже не первое десятилетие во всех высокотехнологичных державах, включая нашу. Постепенно наращивается энергия лазеров, улучшается их синхронизация (чтобы неравномерность нагрева не искажала форму заряда), сокращается время импульсов, подыскиваются наилучшие комбинации слоев капсулы и рецепты ее содержимого. Словом, как выразился мой земляк (Анатолий Вассерман родом из Одессы. – GZT.RU) Михаил Эммануилович (Михайлович) Жванецкий, трудности преодолеваются по мере поступления.

На других путях освоения УТС — управляемого термоядерного синтеза — трудности иные, но ничуть не меньшие. Одних систем удержания (на протяжении времени, достаточного для выделения энергии, превышающей израсходованную на работу самой установки) плотной плазмы, раскаленной до десятков миллионов градусов, магнитным полем перепробовали несколько десятков, прежде чем признали наилучшей разработанную в СССР примерно полвека назад схему ТоКаМаК ("тороидальная камера с магнитной катушкой"). Именно так должен выглядеть будущий МЭТР.

Разные научные коллективы, работая с разными вариантами оборудования, накопили опыт устранения разных сложностей. Ради объединения всего доступного опыта организовано международное взаимодействие в проекте МЭТР. Более того, традиция научного сотрудничества в термоядерном синтезе насчитывает уже более полувека. Еще в 1956-м Игорь Васильевич Курчатов, прибыв в Великобританию в составе советской правительственной делегации, выступил в тамошнем исследовательском центре в Харуэлле с подробным рассказом о состоянии наших работ на этом направлении, встреченных осложнениях и путях их преодоления. Доклад потряс весь мир: к тому времени УТС был повсеместно засекречен, ибо воспринимался как продолжение работ по созданию термоядерной бомбы. После лекции Курчатова стало ясно: решить задачу УТС можно лишь совместными усилиями всех ведущих научных коллективов мира.

В рамках этой традиции, а тем более с учетом опыта проекта МЭТР самостоятельность NIF выглядит непривычно. Похоже, американцы полагают, что на пути лазерного поджига трудностей осталось существенно меньше, чем на пути магнитного удержания, и надеются преодолеть их собственными силами. Если этот расчет оправдается, то и выгодами от работы новых установок США попользуются единолично, пока прочие страны будут разбираться в тех же осложнениях. Фора в несколько лет — серьезное конкурентное преимущество, особенно в условиях кризиса.

Не знаю, в какой мере оправдан американский оптимизм. Но, судя по всему, запуск промышленных установок УТС уже не за горами. Значит, в обозримом будущем весь мир ждет энергетическое изобилие, а Россию — очередное (и уже необратимое) падение выручки от нефтегазового экспорта. И нам уже нельзя откладывать освоение качественно иных направлений экономики.