Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ) СО РАН разработали эскизный проект установки для изучения физики плазмы нового поколения – газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ), строительство которой запланировано на 2025–2030 годы и оценивается в почти 10,5 мрд рублей. Физики планируют довести температуру плазмы до 150 млн градусов, рассказал журналистам заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН Петр Багрянский.

Газодинамическая ловушка – установка, удерживающая плазму в магнитном поле и позволяющая создавать оптимальную термоядерную реакцию. Предполагается, что работы на установке помогут в создании термоядерного реактора. Такие реакторы по сравнению с ядерными имеют меньшие размеры, высокую безопасность и малый уровень радиоактивных отходов.

«Основная цель – развитие и демонстрация термоядерных технологий. Мы ожидаем, что температура самой плазмы, частиц, которые участвуют в реакции синтеза, будет 15 килоэлектронвольт или чуть больше, это 150 млн градусов», – сказал Багрянский.

Альтернативные виды топлива

На основе ГДМЛ может быть создан компактный, более экономичный и экологичный термоядерный реактор на основе магнитных ловушек открытого типа.

Создание установки ГДМЛ планируется в рамках реализуемого федерального проекта «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий» в 2025–2030 годах, ее стоимость оценивается в 10 млрд 443 млн рублей.

«Эта установка объединит лучшие наработки нашего института в области физики плазмы: нагрева с помощью атомарных инжекторов, СВЧ-нагрева, технологий сверхпроводимости, преодоления различных типов неустойчивости. Одна из заложенных в проект идей состоит в возможности использования альтернативных топлив», – рассказал заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН Петр Багрянский.

Ожидается, что топливом для такого ректора могут стать чистый дейтерий и комплексы дейтерия с гелием и бором. Обычно в качестве топлива для термоядерного реактора рассматривается смесь тяжелых изотопов: дейтерия и трития. Однако в результате такой реакции выделяется большое количество нейтронов, что делает реактор радиоактивным.

Длина установки ГДМЛ составит 30 метров, магнитное поле – 1,5 Тесла в центре и 20 Тесла в пробках. В стартовой конфигурации магнито-вакуумная система установки будет включать в себя центральную секцию с сильными магнитными пробками и расширители, предназначенные для размещения приемников плазмы. Нагрев плазмы будет осуществляться за счет инжекции мощных пучков нейтральных частиц и дополнительного введения СВЧ-мощности.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/19630859