ИТЭР: 10 лет — полет нормальный
Каждый год на ИТЭР приглашают журналистов — чтобы они увидели, как идет строительство, пообщались с топ-менеджерами, узнали все, о чем боялись спросить. И хотя командировка в Прованс — лучшая в мире, писать о проекте, который реализуется 10 лет, с каждым годом все труднее. «СР» поучаствовала в очередном медиадне международной организации и посмотрела на проект под другим углом.
Если редко летать на самолетах и читать посты в соцсетях, складывается впечатление, что задержка рейсов — чисто российское явление. Как будто опаздывать — это такое проявление менталитета или, скажем, тренд. Реальность обескураживает. Рейсы Lufthansa Москва — Мюнхен — Марсель и Марсель — Франкфурт — Москва прошли без ощутимой задержки только в одной точке.
Международной организации ИТЭР с постоянными задержками, кажется, справиться удалось. Два года назад к обязанностям гендиректора приступил хорошо известный атомщикам Бернар Биго (он руководил французским Комиссариатом по атомной и альтернативным видам энергии), который взял реализацию проекта и бюджет под контроль. Собственно, с 2015 года график не менялся: на 2025 год запланировано получение первой плазмы, на 2035-й — первый дейтериево-тритиевый эксперимент.
Комплекс токамака строится с 2010 года, но до недавнего времени результаты были не видны: работы велись ниже уровня основной платформы
Солнце на атомы
Марк Хендерсон, который еще в 14 лет решил, что будет воплощать в жизнь мечты человечества о термоядерной энергии, руководит в ИТЭР подразделением по нагреву плазмы и постоянному току. Он разложил физику токамака на атомы: если взять изотопы водорода — тритий и дейтерий — и заставить их атомы вступить в реакцию синтеза, получится атом гелия, при этом испускается нейтрон, несущий огромное количество энергии. Но в обычных условиях атомы себя так не ведут, поэтому смесь необходимо нагреть до состояния плазмы. Температура в ИТЭР будет в 10 раз выше, чем в солнечном ядре. «Мы не удовлетворены показателями Солнца, хотим сделать что-то большее»,— прокомментировал Марк Хендерсон.
Тороидальные и полоидальные катушки, а также центральный соленоид создают магнитное поле, которое удерживает плазму, предотвращает ее взаимодействие со стенками реактора и заставляет частицы двигаться вдоль силовых линий, объяснил физик.
Классические методики для нестандартных задач
ИТЭР — это не только уникальная научная и технологическая задача, это еще и вызов с точки зрения управления. Взять хотя бы организацию международного взаимодействия: количество совещаний по программе действий и полугодовому графику только с одной страной поражает. Руководит подразделением по контролю проекта Ганс-Генрих Альтфельд — инженер со стажем, по одному из образований — астроном, который присоединился к Международной организации ИТЭР всего восемь месяцев назад. Начинал в космической индустрии, потом перешел в авиационную, оттуда — в автомобилестроение. Шутит, что следующей сферой деятельности должно было быть строительство подводных лодок, но судьба распорядилась иначе.
Журналисты получили возможность забраться внутрь шахты, где уже в следующем году стартует сборка токамака
На структурную сложность накладывается динамическая: меняются технологии, продукт, процессы и цели, финансирование и организация. А сколько людей сменилось за время реализации проекта! Справиться со всем этим позволяет методология Agile. Один из ее принципов — «слона нужно есть по частям». Риск-менеджмент проекта устроен по классическому принципу: нужно выявлять риски и искать возможности. Ганс-Генрих Альтфельд сообщил, что крупнейший риск проекта ИТЭР на данный момент — технический: инженеры изучают, как избежать протечек в криостате, которые случались на других токамаках. Самую же главную возможность — ускорение реализации проекта — он видит в улучшении рабочей коммуникации.
Меняющие мир
Конечно, медиадень не ограничивался встречей с тремя экспертами. Был и осмотр основных зданий (с соблюдением таких требований техники безопасности, будто мы находились на действующем атомном объекте), и виртуальный тур по реактору, и пара документалок, и прямое включение с завода в Италии, где изготавливают магниты для реактора. В общем, посещение площадки и штаб-квартиры Международной организации ИТЭР вряд ли кого-то оставит равнодушным. И вовсе не из-за того, что за окном пасторальный пейзаж и +25 °C. А потому, что над проектом работают талантливые физики и астрофизики, инженеры-атомщики, верящие, что они изменят мир. С таким экипажем самолет под названием «ИТЭР» просто обязан прибыть вовремя.
5 мифов об ИТЭР
Всесторонне изучив проект, «СР» поняла, что насчет ИТЭР есть несколько заблуждений.
ИТЭР находится в «Кадараше».
«Кадараш» — это не город, не местность и т.п., а исследовательский центр Комиссариата по атомной и альтернативным видам энергии — CEA Cadarache. Расположен в коммуне Сен-Поль-ле-Дюранс, относящейся к округу Экс-ан-Прованс. Город Экс-ан-Прованс, наряду с Марселем,— один из крупнейших в Провансе, здесь учились, например, писатели Ромен Гари и Патрик Зюскинд, киноактер Жан-Луи Трентиньян.
Можно было бы предположить, что ИТЭР строят в CEA Cadarache. Но нет. Это разные площадки (и разные юрлица), но расположены в близком соседстве. CEA Cadarache принимает участие в проекте ИТЭР, в частности, на токамаке WEST отрабатывают и испытывают некоторые технологии для ИТЭР. Термоядерный синтез далеко не единственное направление центра: здесь проводят НИОКР для быстрого натриевого реактора ASTRID и исследования по альтернативной энергетике; изучают воздействие промышленности на окружающую среду.
ИТЭР — это как АЭС, только на другой технологии и значительно больше.
На самом деле нет. Во-первых, предполагаемая мощность термоядерного реактора — 500 МВт, что вдвое меньше, чем у тепловых реакторов-«тысячников». Во-вторых, ИТЭР не предназначен для выработки электроэнергии: все тепло от термоядерной реакции будет просто сбрасываться в градирни. Расточительно? Но у ИТЭР и нет энергетической задачи, его миссия — продемонстрировать технологическую возможность использовать термоядерную энергию в мирных целях.
Тритий — радиоактивный элемент, если с реактором размером 40×40 м что-то случится, не поздоровится всей Европе.
Период полураспада трития относительно небольшой — 12 лет. При распаде выделяется бета-частица, а не альфа-, как у тяжелых элементов, таких как уран. В силу малой энергии распада трития испускаемые электроны хорошо задерживаются даже простейшими преградами типа одежды или резиновых перчаток, но представляют опасность при вдыхании, поглощении с пищей, впитывании через кожу. В реакторе из-за низкой плотности плазмы общее количество трития невелико, поэтому даже при авариях (полное разрушение оболочки, например из-за землетрясения или падения самолета) эвакуация населения не потребуется.
ИТЭР — супердорогой проект.
И да и нет — смотря с чем сравнивать. Стоимость проекта на данный момент — 22 млрд евро, с 2006 по 2016 год он подорожал в четыре раза. На другой мегасаенс-проект, Большой адронный коллайдер в ЦЕРН, потрачено 4 млрд евро — фактические расходы превысили плановые в 2,4 раза. Но в ЦЕРН уже была инфраструктура и наработки, если бы БАК строился с нуля, его цена оказалась бы заметно выше.
Еще пример. Двублочная АЭС «ХинклиПойнт С» с EPR оценивается в 23 млрд евро. А ведь это, в отличие от ИТЭР, не first of a kind (с англ.— «первая установка данного типа»). Согласны, прямое сравнение некорректно, так как «Хинкли-Пойнт» будет генерировать электроэнергию, и вложения в нее окупятся. Тем не менее это хорошая иллюстрация капзатрат в отрасли.
Переместимся в небо. Расходы на строительство МКС чуть-чуть недотянули до 100 млрд евро. Точка.
Россия, которая исправно выполняет свои обязательства, вбухивает кучу ресурсов, ничего за это не получит.
Доля России в проекте — 9%, наша страна делает преимущественно натурные взносы. При этом, как и любой другой участник, имеет доступ к 100% технологий ИТЭР. Почти у всех партнеров есть национальные термоядерные программы, основанные на этих технологиях: как только их работоспособность будет продемонстрирована на ИТЭР, начнется эра массовых запусков термоядов в разных странах.
Неудивительно, что желание некоторых стран влиться в организацию ИТЭР на заключительном этапе вызывает жаркие споры. «Многие говорят: мы на протяжении 10 лет вкладывались, работали, а они придут на все готовенькое? Но на этой стадии входной билет будет очень дорогим»,— комментирует руководитель подразделения по токамаку Александр Алексеев.
Александр Алексеев
Руководитель подразделения по токамаку, ИТЭР
— Первая революция в термоядерном синтезе была тогда, когда советские ученые изобрели токамак. После этого во всем мире было построено несколько сотен разнообразных токамаков. Вторая революция будет, когда ИТЭР продемонстрирует управляемый термоядерный синтез с хорошим КПД. Тогда, я уверен, и частный бизнес вложится в эти разработки, и все страны начнут готовиться к строительству термоядерных электростанций. Участники ИТЭР окажутся в привилегированном положении, потому что будут иметь полный доступ ко всем ноу-хау и технологиям.
Есть интересная история?
Напишите нам
