Плазменное будущее. ИТЭР обретает реальные очертания.

Уже не в первый раз руководство ИТЭР приглашает журналистов в прованский исследовательский центр ядерной энергетики Кадараш, расположенный в Буш-дю-Рон (Прованс, Франция) (см. “Термоядерный пазл”, “Поиск” №26, 2014). Именно здесь развернулось грандиозное строительство термоядерного реактора ИТЭР. В основе ИТЭР лежит токамак — он-то и является самой важной и технологически сложной частью в строительстве. Впервые мир увидит реактор величиной 30 квадратных метров и стоимостью в 15 миллиардов евро.

Проекту уже около тридцати лет, из них первые двадцать он прожил на бумаге. Сначала в роли эскизного проекта, затем технического. Но за последнее десятилетие гигантский реактор начал приобретать реальные очертания: на территории в 42 гектара вырос огромный сборочный цех, а у него под боком возводятся стены главного здания, внутри которого будет установлен токамак. Всего же на площадке сооружения ИТЭР будет 38 зданий, часть из которых уже построены.

Напомним, строят реактор страны ЕС (выступают как единый участник), Индия, Китай, Республика Корея, Россия, США и Япония. Каждая страна вкладывает в проект по 9% от его общей стоимости (как оборудованием, так и средствами). Европа, как сторона-хозяйка, вносит 45%. Примечательно то, что вклад участников проекта в основном выражается в изготовлении и поставке компонентов будущей установки.

Руководитель департамента по инженерии токамака Александр Алексеев, работающий в Организации ИТЭР, отправился с журналистами в самое сердце стройки и прогулялся с ними среди яркой арматуры и подъемных кранов. 

— Сейчас строители работают над основанием, на котором будет стоять сам токамак, — он показал на сосредоточие железных штырей и палок. — Рядом вы видите корпус предварительной сборки. Частично компоненты реактора будут собираться именно там, а потом перемещаться в здание реактора. Для этого в “сборочном цехе” уже установлены два крана, каждый из которых поднимает по 750 тонн.

Без такого вспомогательного строения специалистам действительно не обойтись. Доставить все части реактора на площадку в собранном виде из-за их масштабов просто не представляется возможным. Инженерам предстоит кропотливая работа по сборке таких больших компонентов, как секторы вакуумной камеры. Кстати, изготавливают их в Европе, Корее, а Индия поставляет для этих важнейших элементов реактора внутренние защитные блоки — это один из многих примеров удивительной международной кооперации на ИТЭР. Конечно, сложности есть — ведь везде используются немного разные технологии и материалы, однако такое распределение заказов на компоненты не случайно — это политическое решение, на которое сознательно пошли стороны проекта. 

Но вернемся к реактору…

Первые катушки тороидального поля появятся на площадке в 2018 году, тогда же будет поставлен первый сектор вакуумной камеры. И начнется сборка самого большого в мире токамака!

Напомним, что именно внутри вакуумной камеры будет гореть плазма. Ее окружает магнитная система — тороидальные и полоидальные, а еще корректирующие катушки. Добавим к этому центральный соленоид, который “пробивает” плазму, — и вот он реактор.

Интересно, что между камерой и самой магнитной установкой вмонтируют еще и тепловой экран. Он нужен для того, чтобы уменьшать отток тепла от реактора во время его работы. 

— Температура плазмы внутри камеры будет достигать 150 миллионов градусов Цельсия, — объяснил руководитель департамента инженерии. — Рабочая температура магнитной системы — 4 градуса Кельвина, и, несмотря на то что в камере вакуум — все равно из-за радиации теплоприток будет увеличенным. Вот поэтому нам и нужен экран. 

По плану этот термоядерный пазл должны собрать к концу 2024 года. Еще около года понадобится на различные проверки, и если все они пройдут удачно, то в декабре 2025 года состоится первый пуск реактора.

С графиком у ИТЭР, конечно, отдельная история. В ноябре 2015 года сотрудникам ИТЭР наконец-то удалось составить технически реализуемое расписание. Правда, в нем не учитывались финансовые ограничения стран-участниц. Затем в течение года план корректировался, в результате чего специалистам все же удалось учесть и денежный вопрос. При этом план запуска первой плазмы остался неизменным, а пуск на дейтерии и тритии запланировали на 2035 год. 

— Никто специально его не откладывал, но, к сожалению, быстрее не получится, — признался Александр Алексеев. — Мощность установки будет потихоньку наращиваться. Сегодня в мире существует около 300 токамаков разной величины и мощности, но только на ИТЭР будет продемонстрирована управляемая термоядерная реакция. Это значит, что при 50 мегаваттах вложенной энергии выделяемая энергия будет в 10 раз больше. Но сразу мы на такие показатели выйти не сможем — будем делать это постепенно.

Составить реальный прогноз удалось во многом благодаря смене руководства. В марте 2015 года пост генерального директора вместо японца Осаму Мотоджима занял француз Бернар Биго, прежде возглавлявший Французскую комиссию по альтернативной и атомной энергетике (CEA). 

Журналисты застали главу ИТЭР на своем рабочем месте — в очень простом, но все же просторном светлом кабинете с широкими окнами. Вид из них, конечно же, открывается на стройку — у господина Биго она всегда как на ладони. И он, похоже, доволен тем, что видит. 

— Серьезно, мы теперь работаем гораздо продуктивнее, — улыбается Бернар Биго. — Нам удалось добиться того, что процесс принятия решения стал открытым, а национальные агентства ИТЭР научились взаимодействовать друг с другом. Раньше они работали “вовнутрь” и не особо интересовались тем, что происходит с проектом в целом. А теперь сотрудники национальных агентств ИТЭР чувствуют причастность к работе над всей системой, а не только над своей частью.

А все потому, что, вступая в должность генерального директора, г-н Биго поставил ряд условий. Он видел, что руководство национальных агентств не использует весь свой потенциал, но знал, как это изменить. 

— Теперь мы решаем всё вместе, мы обсуждаем всё вместе, представители всех сторон-участниц могут предлагать свои решения, и в их силах переломить ход дела, — раскрыл секрет своего успеха изобретательный француз. — Таким образом, мы изменили отношения между центральным аппаратом ИТЭР и представительствами в странах.

Иными словами, у сотрудников появилось больше полномочий, а руководство стало более открытым к диалогу. В таких условиях всем членам команды стало легче взаимодействовать друг с другом. 

Кстати, о работе… Организация ИТЭР довольно часто публикует список вакансий, и у российских специалистов есть все возможности поехать поработать в Прованс, так как по договору до 9% работающих в ИТЭР ученых могут быть русскими. Пока же россиян в Кадараше порядка 5%.

Один из молодых российских сотрудников поделился впечатлениями, каково это — быть членом большой семьи ИТЭР. 

— В моем случае кандидатов из России на рабочее место было много, — рассказал 27-летний физик Владимир Тонза. — Я прошел два интервью. Оказалось, что на собеседовании больше всего ценились прямые ответы на вопросы, без разглагольствований. Если каких-то навыков нет, то лучше в этом признаться. Ну и, конечно, определенную роль сыграл бэкграунд — в прошлом я работал в российском Агентстве ИТЭР в Москве.

Хорошее образование, опыт работы и нужные рекомендации сделали свое дело — с Владимиром подписали пятилетний контракт. Теперь талантливый молодой человек живет в одном из самых живописных городов Прованса, трудится над уникальным проектом и при этом зарабатывает несколько тысяч евро в месяц. Разве не сказка? 

Кстати, Бернар Биго рассчитывает, что российских специалистов на площадке во Франции в ближайшие годы прибавится. Пока недобор до 9% он связывает с вероятной неосведомленностью россиян о возможности работать в ИТЭР.

— А может быть, ваши специалисты, не имея четкого графика, не знали, когда лучше всего присоединиться к проекту? — задумался г-н Биго. — Но сейчас у нас есть такой график! Национальные агентства ИТЭР в каждой стране должны анонсировать наши вакансии. В следующем году мы откроем 65 новых мест и, возможно, объявим новый набор на 20-25 уже существующих вакансий.

По расчетам главы ИТЭР, в результате этого количество ученых и инженеров из России должно удвоиться. Дело за малым — афишировать востребованные вакансии, а уж разрекламировать их — задача национальных агентств. 

— Сегодня в ИТЭР работает меньше 30 российских инженеров и других специалистов. Удвоение — это еще 30, — констатировал генеральный директор Организации ИТЭР. — Каждый год следующие пять лет я собираюсь набирать еще по 100 человек и ожидаю, что как минимум 20% из них будут из России. Очень скоро число иностранцев вырастет.

Кстати, вопрос интернациональности слегка беспокоит господина Биго. Он считает, что большому семейству ИТЭР нужно работать над сплочением столь разношерстной команды. 

— В первую очередь нужно научить каждого уважительно относиться к национальному разнообразию, — отметил г-н Биго. — Это требует времени, но сейчас я вижу, что мы движемся в правильном направлении.

Удастся ли новому директору сплотить свой коллектив еще крепче, пополнят ли ряды сотрудников ИТЭР россияне? Время покажет. Сегодня же на повестке дня стоит очередное заседание Совета ИТЭР и обсуждение обновленного бюджета проекта.