Вклад Казахстана в мегапроект человечества

С запуском казахстанского материаловедческого токамака КТМ будет решена задача создания и испытания конструкционных материалов для строительства термоядерных реакторов. 

Ученые Национального ядерного центра РК работают над запуском установки токамак КТМ, одной из важнейших составляющих международного мегапроекта по освоению управляемого термоядерного синтеза ITER.

В 1998 году президент Казахстана Нурсултан Назарбаев после памятной встречи с академиком Российской академии наук Велиховым принял решение о создании на территории нашей республики совершенно уникальной установки, аналогов которой нет ни в одной стране мира. Это токамак КТМ, предназначенный для проведенияе исследований конструкционных материалов, планируемых к использованию в энергетических термоядерных реакторах будущего.

Вот уже 20 лет ученые Национального ядерного центра РК в Курчатове работают над разработкой проекта токамака. Так, только для разработки основных технических решений, технико-экономического обоснования и рабочего проекта по созданию стендового комплекса казахстанского материаловедческого токамака КТМ понадобилось несколько лет – с 1998 по 2003 годы. И только с 2003 года началась непосредственная реализация работ строительной площадке, специально определенной в черте Курчатова.

В течение семи лет проект финансировался республиканским бюджетом. И за это время установка материаловедческого токамака была фактически собрана. Однако в силу самых различных причин с 2010 по 2016 годы из-за отсутствия финансирования этот уникальный во всех отношениях объект был приостановлен.

Толчком для возобновления строительных и научно-исследовательских работ над проектом токамака стала подготовка Казахстана к международной выставке «EXPO-2017», где первый этап физического запуска токамака планировали приурочить к церемонии открытия этого грандиозного международного события. Благодаря реализации совместной программы специалистам НЯЦ РК, Курчатовского института и РОСАТОМа эта цель была достигнута 9 июля 2017 года.

Первый этап физического пуска включал в себя комплекс работ по отладке и проверке работоспособности штатных систем КТМ. Так, специалистами НЯЦа была проведена отработка начальной фазы сценария плазменного разряда: формирование необходимых условий внутри вакуумной камеры КТМ с организацией пробоя.

«В настоящее время на комплексе токамака КТМ завершаются пуско-наладочные работы. Установка КТМ готовится к реализации завершающего, второго этапа физического пуска, а сам комплекс - к вводу в эксплуатацию», - пояснил начальник управления инвестиционных проектов НЯЦ РК Денис Зарва.

«Материаловедческий реактор токамак КТМ – это сложнейшее устройство, которое невозможно запустить легко и просто», - пояснил генеральный директор Национального ядерного центра РК Эрлан Батырбеков. – «Токамак – это плазма, которая очень капризна по своим свойствам. Ее очень трудно удержать, она имеет очень высокие температуры. И все эти «капризы» нашим ученым приходится преодолевать. Поэтому физический пуск токамака не так прост, как тот же процесс, связанный с запуском атомного реактора».

Несмотря на это, НЯЦ РК еще в 2017 году заключил ряд выгодных соглашений с международной организацией по термоядерной энергетике, которая также строит токамак усилиями целого ряда стран. «Планируется, что первый опытно-демонстрационный реактор (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor), работающий на основе управляемого термоядерного синтеза и способный вырабатывать энергию, будет запущен в 2025-м году в городке Кадараш (Франция)», - сообщил Денис Зарва.

По словам специалистов, проект ITER реализуется в настоящее время усилиями многих стран мира. По сути, он является одним из самых дорогих и технологически сложных проектов, когда-либо реализуемых человечеством.

Интерес к работе казахстанского материаловедческого токамака КТМ таков, что уже 2 июня 2017 года, еще до официальной церемонии первого этапа физического запуска установки, в Астане было подписано соглашение о научно-техническом сотрудничестве между НЯЦ РК и международной организацией ITER.

И уже на данном этапе в рамках данного соглашения на базе Национального ядерного центра РК реализуется ряд научно-технических работ.

Более того, за несколько дней до заключения соглашения с ITER, 26 мая 2017 года, между правительствами Казахстана, Белоруссии, Армении, Киргизии, Таджикистана и Российской Федерации было подписано соглашение о совместном использовании токамака КТМ странами СНГ. Это позволило создать юридическую и техническую основу для широкого взаимодействия всех заинтересованных стран СНГ в работе по исследованию управляемого термоядерного синтеза и соответствующих технологий.

Вместе с этим, ни на минуту не останавливаются работы по подготовке установки КТМ к физическому пуску, развитию материаловедческих технологий, физических диагностик и физики плазмы и многого другого. Все эти исследования проводятся в рамках собственной программы НЯЦ РК «Наука КТМ».

«В настоящее время одним из основных вопросов при строительстве будущих термоядерных реакторов остается вопрос создания и испытания их конструкционных материалов. С запуском казахстанского материаловедческого токамака КТМ данная проблема будет решена», – обозначил перспективы применения уникальной казахстанской установки Эрлан Батырбеков. – «На токамаке КТМ планируется испытывать материалы под тепловой нагрузкой на них до 20 МВт на квадратный метр, что соответствует параметрам энергетических нагрузок для будущих термоядерных реакторов. Кроме того, с помощью исследовательского комплекса КТМ будут решаться множественные инженерные и фундаментальные научные задачи. В обозримом будущем, термоядерные реакторы обеспечат человечество практически неиссякаемым, экологически чистым источником энергии».

Автор: Екатерина Гуляева, Семей

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

Фото: от РГП НЯЦ РК