ИТЭР - не после, а параллельно

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 20.04.2018

2 апреля 2018 года в рамках XLV международной звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (УТС) прошёл круглый стол, посвящённый российскому участию в проекте ИТЭР.

Участие в круглом столе приняли:

      - Виктор ИЛЬГИСОНИС, директор направления научно-технических исследований и разработок ГК "Росатом",

      - Александр ИВАНОВ, заместитель директора Института ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН,

      - Джеф ОНГЕНА, руководитель бельгийской ассоциации термоядерных исследований,

      - Анатолий КРАСИЛЬНИКОВ, директор Частного учреждения ГК "Росатом" "Проектный центр ИТЭР" (российское Агентство ИТЭР),

      - Сергей ПОРТОНЕ и Дарья НИКОЛАЕВА, молодые сотрудники российского Агентства ИТЭР, специалисты по автоматизации.

В работе круглого стола приняли участие корреспонденты электронного издания AtomInfo.Ru.

Дарья Николаева, Джеф Онгена и Сергей Портоне.
Здесь и далее - фото AtomInfo.Ru.
Для просмотра щёлкните левой клавишей мыши.

Традиционная конференция

Виктор Ильгисонис (В.И.): Очень правильно, что мы собрались сегодня здесь, потому что Звенигородская конференция - это традиционная и самая крупная конференция, которая проводится в нашей стране по проблемам управляемого термоядерного синтеза (УТС) и физики плазмы.

Она имеет давнюю историю, это регулярное мероприятие. Очень приятно, что в последние годы конференция проходит в международном формате. Здесь докладываются итоги за истекший год и даётся возможность получить представление о состоянии работ по УТС в России и мире.

Анатолий Красильников (А.К.): Я хотел бы добавить, что в первый день конференции, кроме обзорных докладов, прошли две секции, посвящённые работам Российской Федерации по проекту ИТЭР.

Как вы знаете. Россия делает 25 подсистем для ИТЭР. Две уже закончены, 23 изготавливаются. Основные достигнутые результаты мы доложили на конференции в виде устных или стендовых докладов.

Лично меня обрадовало то, что конференция в Звенигороде выполнила функцию форума для общения. Я смог увидеть здесь всех, с кем хотел встретиться. Московский регион представлен практически полностью. Но не только он - как видите, на конференцию прилетела представительная делегация сибиряков.

Александр Иванов (А.И.): Да, мы прилетели целой командой. Для нас это очень важно, так как мы являемся частью российского термоядерного сообщества. На конференции присутствует более 15 человек из Сибирского отделения.

Джеф Онгена (Д.О.): Я участвую в работе конференции в Звенигороде уже в десятый или одиннадцатый раз. Она мне очень нравится - прежде всего, в связи с тем, что здесь есть шанс многое узнать о том, что происходит в области управляемого термоядерного синтеза в России.

Также конференция предоставляет прекрасную возможность рассказать о том, что делается в этой области на Западе.

Ещё одна важная задача - мотивировать молодых учёных и специалистов к продолжению изысканий в области ядерной и термоядерной энергетики. На Западе у некоторых людей есть весьма специфическое, я бы сказал, представление о перспективах развития энергетики, и я бы не советовал вам копировать их подходы.

Сергей Портоне (С.П.): Я хотел бы отметить, что являюсь участником данной конференции ещё с институтских времён. В первый раз я сюда приехал, когда писал дипломный проект по тематике автоматизации термоядерных исследований.

Конференция для меня - возможность не только продемонстрировать свои результаты, но и расширить свой кругозор. Для работ по автоматизации это важное преимущество, потому что нам обязательно нужно знать и понимать, как ведёт себя установка, какие в ней происходят физические процессы, и так далее.

Взгляд из Европы

Господин Онгена, первый вопрос к Вам как к гостю нашей страны. Какой вклад ваша лаборатория вносит в проект ИТЭР?

Д.О.: Наша лаборатория в Бельгии специализируется на производстве антенн для радиочастотного нагрева плазмы.

Нам очень интересно заниматься этим проектом. Для того, чтобы добиться успеха, нам приходится выходить на передовой край науки и техники, подталкивать вперёд наши имеющиеся разработки, создавать новые методы.

Не побоюсь этого слова, но вызов перед нами стоит колоссальный! Есть всего несколько портов (патрубков), в которые можно разместить антенны нашей подсистемы нагрева, и мы должны выдать 20 МВт с площади порядка 2 квадратных метров.

Иными словами, мы должны обеспечить показатель 10 МВт/м². Для сравнения, на Солнце этот показатель равен 60 МВт/м². То есть, мы в своей работе приближаемся к тем условиям, что есть на Солнце. Можете представить себе всю сложность решения этой задачи.

Господин Онгена, что Вы видите в качестве продолжения работы в области УТС после завершения проекта ИТЭР?

Д.О.: Ответ простой и известный, мы уже готовимся к следующему шагу. В Германии работает большой коллектив, подготавливающий следующий после ИТЭР шаг - проект ДЕМО, демонстрационная термоядерная станция.

Все уроки, которые мы извлечём из реализации проекта ИТЭР, все выводы, которые мы сделаем, все наработки, которые мы получим - все они будут использованы и учтены в проекте ДЕМО.

Джеф Онгена и Сергей Портоне

Российский вклад

Теперь вопросы к российским участникам круглого стола. Какие работы в России по проекту ИТЭР делаются сейчас и какой следующий шаг будет сделан после завершения ИТЭР?

А.К.: Как я уже упомянул, сейчас в России ведутся работы по 23 подсистемам для ИТЭР. Их проектирование практически завершено, по многим подсистемам изготовление началось, а по остальным оно начнётся в ближайшие годы.

Кооперация у нас развитая. В каждой из подсистем есть российская часть и есть какая-то часть, которая делается или приобретается за рубежом. В качестве примера, вакуумные патрубки изготавливаются компанией "MAN Diesel&Turbo", но при полном инженерном контроле со стороны НИИЭФА имени Д.В.Ефремова и российского Агентства ИТЭР.

Особо хочу выделить наши работы по гиротронам. Изготовлены два штатных гиротрона, третий буден сдан в этом году. Работы по гиротронам ведутся несколько лет, сначала были изготовлены два прототипа, только потом приступили к производству штатных аппаратов.

Идёт изготовление и поставка систем коммутирующей аппаратуры. Идёт изготовление патрубков. Успешно продвигается изготовление катушки PF1 в Санкт-Петербурге на Средне-Невском судостроительном заводе.

Институт имени Будкера выполняет большой объём работ по подсистеме порт-плагов, а также по интеграции диагностик в конкретный патрубок ИТЭР. В своё время работа по интеграции считалась второстепенной, но по ходу дела выяснилось, что придётся создать фактически небольшую научную установку, интегрирующую российские и зарубежные диагностики.

Если говорить о диагностиках, то девять из них делают наши институты - Курчатовский институт, Институт имени Иоффе, Институт ядерной физики и другие институты и компании.

Перейду теперь ко второму вопросу "Что после ИТЭР?". К сожалению, когда мы подписывали соглашение по ИТЭР, то у нас были планы пустить его в 2016 году. Сейчас сроки сдвинуты на 2025 год, и я могу предположить, что этот перенос не последний.

В связи с этим, рассуждать сейчас надо по-другому. Не "после ИТЭР", а "параллельно ИТЭР". Нужно запускать следующие проекты, не дожидаясь пуска реактора в Кадараше.

Виктор Игоревич (Ильгисонис) координировал работу по написанию и представлению в администрацию президента программы по УТС, которая в такой логике и построена. Параллельно ИТЭР мы должны развернуть в стране систему установок, с помощью которых будет развиваться наша национальная (внутренняя) термоядерная программа.

Надо сказать, что также поступают и все наши партнёры. У всех у них, наряду с участием в ИТЭР, есть внутренняя программа.

Джеф (Онгена) рассказал нам сегодня на конференции о тех проектах, которые обсуждаются в Евросоюзе. У корейцев и китайцев есть свои планы. Даже у американцев появилась идея, какой термоядерный проект им интересно построить у себя в стране.

ИТЭР можно рассматривать как технологическую платформу будущей термоядерной энергетики. В этом проекте реализуется множество технических решений, которые перейдут затем в термоядерные станции. Множество - но не все! Для освоения оставшихся решений, не включённых в ИТЭР, нужны дополнительные шаги.

ИТЭР - установка, предназначенная для исследования физики термоядерного горения. Но нам-то нужны термоядерные реакторы, то есть, промышленные установки. Для них потребуется освоить ещё целый ряд технологий.

По этим причинам мы считаем необходимым инициировать в России внутреннюю термоядерную программу.

Александр Иванов

Александр Александрович, о вкладе сибиряков в проект ИТЭР хотелось бы услышать.

А.И.: Наш Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера просто обязан принимать участие в проекте ИТЭР, так как мы являемся неотъемлемой частью российского термоядерного сообщества. Для нас работа в проекте важна, мы многое даём, но многое и получаем.

Мы занимаемся порт-плагами, интеграцией диагностик. Задача оказалась непростой. Когда мы за неё брались, то всю её сложность до конца не осознавали. Что такое интеграция? Это проект, в котором много участников из разных стран. Договориться с ними, состыковать их продукты не трудно, а очень трудно.

Но мы довольны, потому что любая работа в области высоких технологий даёт неоценимый опыт.

Вопрос к Дарье Николаевой и Сергею Портоне. Расскажите немного о вашей работе.

Д.Н.: Я работаю в Проектном центре ИТЭР. Наша команда занимается разработкой систем управления и сбора данных для диагностик плазмы и для технологических систем.

Также мы плотно работаем с международной командой по интеграции систем управления реактора в общую систему управления. Плотно работаем и с российскими субподрядчиками по всей стране, в том числе, обучаем их тем требованиям, которые предъявляет Международная организация ИТЭР.

С.П.: Мы с Дарьей работаем в одном подразделении и вместе общаемся с субподрядчиками. Самое сложное при этом - ретранслировать им международные требования по автоматизации. Они отличаются от наших ГОСТов, от ЕСКД.

Наша задача - взять требования проекта ИТЭР, ретранслировать их на нащу российскую действительность и научить наших субподрядчиков работать по международным стандартам. Если мы видим недостатки в подходах субподрядчиков, то помогаем им провести улучшения и модернизации.

В своей работе мы применяем европейские электрические стандарты, а также внутренние требования проекта ИТЭР. Они касаются кабелей и оборудования. Одно из самых нестандартных требований - требование на синие стойки. Дело в том, что на французских объектах стойки должны быть исключительно синего цвета.

Зачёт по последнему

При любом обсуждении будущих термоядерных программ обязательно кто-нибудь задаст вопрос: "Почему строительство ИТЭР настолько затянулось?".

А.К.: Вопрос резонный, но и ответ на него понятный. В велоспорте у пелетона зачёт идёт по одному гоншику. Не суть важно, по первому или по последнему, главное, что по одному. У нас в проекте ИТЭР зачёт тоже идёт по одному участнику, причём именно по последнему.

В обзорном докладе, с которым на конференции выступил заместитель директора российского Агентства ИТЭР Леонид Химченко, прозвучали такие слова: "ИТЭР - проект цивилизационный". Или можно сказать так: "Это проект нескольких цивилизаций".

У каждого из участников ИТЭР своя скорость мышления и принятия решения. Очень часто скорости не совпадают, а зачёт в нашем проекте по последнему. Это большой минус проекта ИТЭР, но с ним приходится мириться, так как он выступает платой за большой плюс, а именно за возможность объединения интеллектуальных и финансовых ресурсов группы развитых стран.

У нас в России принято так: "Если что-то было запланировано, то к сроку нужно успеть". Но не у всех стран такая ментальность. Некоторые просчитывают риски срыва сроков работ, а потом эти риски реализовываются.

Виктор Ильгисонис

В.И.: Я добавил бы ещё такое соображение. В проекте ИТЭР с самого начала его реализации предусматривалось, что он будет представлять собой технологический прорыв - причём прорыв для всех стран-участниц.

Поскольку ИТЭР создавался на коллективной основе, то участники стремились взять на себя работу равными долями от всех возможных в проекте технологий для того, чтобы развивать на этой основе свои национальные базы. Но заделы-то у них были разные!

Приведу пример. Анатолий Витальевич (Красильников) говорил сегодня о гиротронах. По этому направлению мы признанные лидеры. В нашей стране гиротрон был изобретён, в нашей стране была сделана самая перспективная конструкция гиротрона, и так далее. Но для ИТЭР гиротроны поставляет не только Россия.

Всего для ИТЭР должно быть поставлено 24 гиротрона, и их поставляют частями. Мы должны поставить восемь гиротронов, восемь Япония, шесть Европа и два гиротрона отданы Индии. Начальный задел у всех изготовителей разный, поэтому и темпы поставок тоже различные.

Это касается не только гиротронов. Подобное отличие в темпах вследствие разных стартовых заделов заметно практически для всех основных систем ИТЭР. В результате ползут сроки выполнения проекта в целом.

Несмотря на это, страны предпочитают не отказываться от своего вклада, потому что для них он стал мощным стимулом для развития технологий у себя дома.

И даже американцы предпочитают не отказываться?

В.И.: Именно так, даже американцы не намерены отказываться от участия в ИТЭР. Известно, что взаимоотношения между США и ИТЭР складываются непросто. В какой-то момент американцы вышли из проекта, но увидев, что проект продолжает развиваться поступательно, они снова в него вошли.

ИТЭР - очень серьёзный этап для освоения термояда, причём в первую очередь с точки зрения развития высоких технологий. Минуя стадию ИТЭР, их развить очень сложно.

На конференции прозвучало утверждение, что при отказе от участия в ИТЭР американцам придётся вложить порядка 30 миллиардов долларов в свой аналогичный проект.

В.И.: Не исключаю, что сумма окажется ещё большей.

Три направления развития

Виктор Игоревич, Вы координировали работу по написанию российской программы по УТС. Что конкретно в ней предлагается?

В.И.: В той национальной программе по УТС, которую мы попытались разработать и которая, как мы надеемся, в каком-то виде будет запущена в нашей стране, мы пошли несколькими путями.

Самое главное, нам нужно, используя результаты проекта ИТЭР, перенести на национальную почву и освоить прорывные термоядерные технологии, генерируемые в проекте ИТЭР.

Мы должны полностью перенести эти технологии к нам, нарастить национальные компетенции. В ИТЭР есть технологии, которые при любом курсе термоядерных исследований так или иначе будут задействованы.

Было бы неверно говорить о том, что выбрав сейчас какое-либо одно направление - например, построив в России ИТЭРоподобную установку - мы гарантированно пойдём по правильному пути.

Наука развивается быстро, прогресс в различных областях труднопрогнозируем. Через какое-то время мы можем получить прорыв, например, в новых материалах, которые сегодня не заложены в проект ИТЭР. Мы работаем над этим, пытаемся получать и обосновывать радиационностойкие материалы с более подходящим для наших задач поведением в условиях нейтронного облучения.

У термоядерной и ядерной энергетик есть общая проблема - новые типы аппаратов требуют новых нормативных документов. Поэтому я считаю важным включение в национальную программу УТС подпрограммы по разработке новых нормативных документов в области термоядерной энергетики.

В физическом наполнении программы мы видим сразу несколько направлений. Мы планируем продолжать развивать базовое направление энергетического реактора, которое является магистральной линией проекта ИТЭР.

То есть, сделать что-то наподобие российского ДЕМО?

В.И.: Я бы выразился так - российского ДЕМО в перспективе. Пока всё-таки речь идёт об установке, на которую мы перенесём технологии ИТЭР, востребованные при любом последующем развитии термоядерного синтеза, будь то движение в сторону энергетического реактора или гибридного реактора.

Гибридный реактор - это альтернативный подход. Например, можно использовать термоядерную установку в качестве источника нейтронов (ТИН) для наработки горючего для ядерной энергетики. Иными словами, вокруг ТИН можно поставить бланкет, в котором нарабатывать с помощью термоядерных (14 МэВ) нейтронов уран-233 из тория или выжигать минорные актиниды и так далее, в зависимости от конкретных потребностей ядерной энергетики.

Путь создания гибридных реакторов также просматривается в рамках нашей термоядерной программы.

Третье направление, заложенное в программу - использование термоядерных наработок для внедрения плазменных технологий в другие отрасли народного хозяйства и науки и техники.

В первую очередь, это связано с разработкой новых радиационностойких материалов. Также это может быть разработка перспективных систем генерации электромагнитного излучения, и многое другое.

Вне зависимости от того, что нам даст проект ИТЭР и каким путём пойдёт дальнейшее развитие термоядерных технологий, мы считаем, что при реализации предложенной нами национальной программы УТС наша страна останется в выигрыше.

Как увязывается термоядерная программа с обсуждаемой в "Росатоме" стратегии развития ядерной энергетики в России?

В.И.: Обсуждаемая стратегия развития ядерной энергетики даст ответ на вопрос, какие реакторы деления будут перспективны на внутреннем и внешних рынках. К этой задаче плотно примыкает задача замыкания ядерного топливного цикла.

Если мы вернёмся к гибридной термоядерной схеме, о которой я только что упоминал, то мы увидим, что она предлагает альтернативный путь для случая, когда возникнут сложности с быстрым продвижением в области замыкания ЯТЦ.

Гибридные термоядерные установки позволяют полностью или частично решить те же вопросы, которые призвано решать замыкание ЯТЦ. Наше главное преимущество - очень высокая энергия нейтронов, 14 МэВ.

Я бы сформулировал так. Предлагаемые в нашей термоядерной программе гибридные установки - это дополнение к концепции замыкания ЯТЦ, обсуждаемого в рамках разработки стратегии развития ядерной энергетики.

Анатолий Красильников

А.К.: Я хотел бы добавить несколько слов в завершение круглого стола. На этом этапе, когда мы сооружаем ИТЭР вместе, но когда наши партнёры имеют развитые внутренние программы, очень важна кооперация между партнёрами.

Я рад, что Джеф Онгена приехал на нащу конференцию. Это показывает, что кооперация существует. На таких встречах рождаются новые идеи, появляется понимание того, что мы можем сделать дальше на тех машинах, что есть и будут у нас и в Европе.

В нашей национальной программе по УТС международному сотрудничеству отведён целый раздел. Наши учёные будут принимать участие в крупнейших экспериментах за рубежом, а зарубежных учёных мы будем приглашать в те проекты, которые мы собираемся реализовывать в России.

После конференции Джеф (Онгена) выступит в Курчатовском институте. Одной из тем для обсуждения станет возможное участие бельгийцев в работах на токамаке Т-15МД, который сейчас строится.

Очень важно сохранить, несмотря ни на что, международное сотрудничество в термоядерном сообществе. Мы надеемся, что это у нас получится.

Большое спасибо всем участникам за содержательный и интересный разговор, получившийся на круглом столе. Благодарим за организацию нашего общения Проектный центр ИТЭР и специалиста по информационным связям ИТЭР-Центра Александра Петрова.

Запись круглого стола подготовили Игорь Балакин и Александр Уваров (AtomInfo.Ru).

Ключевые слова: Синтез, ITER, Статьи, Интервью, Мнения

---

Другие новости:

Ростовская АЭС: новый энергоблок №4 выведен на 100% мощности

Ввод в промышленную эксплуатацию запланирован на 2018 год.

На втором энергоблоке Белорусской АЭС началась сварка ГЦТ

Ориентиром в работе станут сроки сварки ГЦТ первого блока Белорусской АЭС.

Названы сроки строительства реакторов TWR в Китае

Проект реактора на 1200 МВт - к середине 30-ых годов.

---

---

---

---

Поиск по сайту: