Адамзаттың мегажобасына Қазақстанның қосқан үлесі

Қазақстандық КТМ материалтану токамагы іске қосылғанда термоядролық реакторлардың құрылысына арналған конструкциялық материалдарды жасау және сынау міндеті шешілетін болады.

ҚР Ұлттық ядролық орталығының ғалымдары басқарылатын термоядролық синтезді игеру бойынша ITER халықаралық мегажобаның маңызды құрамдас бөліктерінің бірі КТМ токамагы қондырғысын іске қосу бойынша жұмыс істеуде.

1998 жылы Қазақстан Президенті Нұрсұлтан Назарбаев Ресей ғылым академиясының академигі Велиховпен кездесуінен кейін республикамыздың аумағында әлемнің бірде-бір елінде теңдесі жоқ бірегей қондырғы құру туралы шешім қабылдады. Бұл болашақтың энергетикалық термоядролық реакторларында пайдалануға жоспарланған конструкциялық материалдарға зерттеу жүргізуге арналған КТМ токамагы.

Курчатовтағы ҚР Ұлттық ядролық орталығының ғалымдары токамак жобасын әзірлеуде 20 жылдан бері жұмыс істеп келеді. Осылайша, КТМ қазақстандық материалтану токамагының стендтік кешенін құру бойынша негізгі техникалық шешімдерді, техникалық-экономикалық негіздемені және жұмыс жобасын әзірлеу үшін 1998 жылдан 2003 жылға дейін бірнеше жыл қажет болды. Тек 2003 жылдан бастап Курчатов қаласының арнайы анықталған шетінде құрылыс алаңындағы жұмыстарды тікелей іске асыру басталды. Жеті жыл бойы жоба республикалық бюджетпен қаржыландырылды. Осы уақыт ішінде материалтану токамагының қондырғысы іс жүзінде жиналды. Алайда, әртүрлі себептермен 2010 жылдан бастап 2016 жылға дейін қаржыландырудың болмауына байланысты бұл ерекше нысан барлық жағынан тоқтатылды.

Токамак жобасы бойынша құрылыс және ғылыми-зерттеу жұмыстарын қайта жаңғырту үшін Қазақстанның «EXPO-2017» халықаралық көрмесіне дайындығы түрткі болды, мұнда токамакты физикалық іске қосудың бірінші кезеңін осы орасан зор халықаралық оқиғаның ашылу салтанатына орайластыру жоспарланған болатын. ҚР ҰЯО, Курчатов институты және Росатом мамандарының бірлескен бағдарламаны іске асыруының арқасында бұл мақсатқа 2017 жылғы 9 шілдеде қол жеткізілді.

Физикалық іске қосудың бірінші кезеңі КТМ-ның штаттық жүйелерінің жұмысқа қабілеттілігін жөндеу және тексеру бойынша жұмыстар кешенін қамтыды. Осылайша ҰЯО мамандары плазмалық разряд сценарийінің бастапқы фазасын пысықтауды: КТМ вакуумдық камерасының ішінде тесуді ұйымдастыру арқылы қажетті жағдайларды қалыптастыруды жүргізді.

«Қазіргі уақытта КТМ токамагы кешенінде іске қосу-баптау жұмыстары аяқталуда. КТМ қондырғысы физикалық іске қосудың соңғы, екінші кезеңін іске асыруға, ал кешеннің өзі пайдалануға берілуге дайындалуда», - деп түсіндірді ҚР ҰЯО инвестициялық жобалар басқармасының бастығы Денис Зарва.

«КТМ токамагы материалтану реакторы – бұл жеңіл әрі оңай іске қосылмайтын күрделі құрылғы», - деп түсіндірді ҚР Ұлттық ядролық орталығының бас директоры Эрлан Батырбеков. – «Токамак – қасиеттері бойынша өте күрделі плазма. Оны ұстау өте қиын, температурасы аса жоғары және бұл «күрделілігін» біздің ғалымдардың еңсеруіне тура келеді. Сондықтан токамактың физикалық іске қосылуы атом реакторының іске қосылуымен байланысты процесс сияқты күрделі процесс».

Осыған қарамастан, ҚР ҰЯО 2017 жылы бірқатар елдердің күшімен токамак салатын термоядролық энергетика жөніндегі халықаралық ұйыммен бірнеше тиімді келісімдер жасасты. «Басқарылатын термоядролық синтез негізінде жұмыс істейтін және энергия өндіруге қабілетті алғашқы тәжірибелік-көрсету реакторы (Iter – International Thermonuclear Experimental Reactor) 2025 жылы Кадараш қалашығында (Франция) іске қосылады деп жоспарлануда», - деп хабарлады Денис Зарва.

Мамандардың айтуынша, ITER жобасы қазіргі уақытта әлемнің көптеген елдерінің күшімен іске асырылуда. Негізінен, ол адамзат іске асыратын ең қымбат және технологиялық тұрғыдан күрделі жобалардың бірі болып табылады.

Қазақстандық КТМ материалтану токамагының жұмысына деген қызығушылық мынадай, 2017 жылғы 2 маусымда, қондырғыны физикалық іске қосудың бірінші кезеңінің ресми рәсіміне дейін Астанада ҚР ҰЯО мен ITER халықаралық ұйымы арасында ғылыми-техникалық ынтымақтастық туралы келісімге қол қойылды.

Қазіргі кезеңнің өзінде осы келісім шеңберінде ҚР Ұлттық ядролық орталығы негізінде бірқатар ғылыми-техникалық жұмыстар іске асырылуда.

Одан басқа, ITER-мен келісім жасасқанға дейін бірнеше күн бұрын, 2017 жылғы 26 мамырда Қазақстан, Беларусь, Армения, Қырғызстан, Тәжікстан және Ресей Федерациясы үкіметтері арасында ТМД елдерімен КТМ токамагын бірлесіп пайдалану туралы келісімге қол қойылды. Бұл басқарылатын термоядролық синтезді және тиісті технологияларды зерттеу жұмысында ТМД-ның барлық мүдделі елдерінің өзара ауқымды іс-қимылы үшін заңдық және техникалық негіз жасауға мүмкіндік берді.

Сонымен қатар, КТМ қондырғысын физикалық іске қосуға дайындау, материалтану технологияларын дамыту, физикалық диагностика және плазма физикасы және тағы басқалар бойынша жұмыстар бір минутқа да тоқтатылмайды. Бұл зерттеулердің барлығы ҚР ҰЯО-ның «КТМ ғылымы» жеке бағдарламасы шеңберінде жүргізіледі.

«Қазіргі уақытта болашақ термоядролық реакторларды салу кезіндегі негізгі мәселелердің бірі олардың конструкциялық материалдарын жасау және сынау мәселесі болып отыр. Қазақстандық КТМ материалтану токамагын іске қосумен бұл проблема шешілетін болады», - деп Эрлан Батырбеков бірегей қазақстандық қондырғыны қолдану перспективаларын атап өтті. – «КТМ токамагында материалдарды бір шаршы метрге 20 МВт дейінгі жылу жүктемесімен сынау жоспарлануда, бұл болашақ термоядролық реакторлар үшін энергетикалық жүктемелер параметрлеріне сәйкес келеді. Бұдан басқа, КТМ зерттеу кешенінің көмегімен көптеген инженерлік және іргелі ғылыми міндеттер шешілетін болады. Жақын келешекте термоядролық реакторлар адамзатты іс жүзінде таусылмайтын, экологиялық таза энергия көзімен қамтамасыз етеді».

Авторы: Екатерина Гуляева, Семей

https://www.kursiv.kz/thumb//fresh1532576245.pdf 

Фото: ҚР ҰЯО РМК-нікі