Повний токамак
Як США витратили мільярди і програли термоядерну гонку
60 років тому фізики-ядерники обіцяли практично невичерпну енергію з води вже найближчим часом. Незважаючи на солідне фінансування, особливо в США, прогрес у термоядерних дослідженнях зіштовхнувся із значними технологічними труднощами.
І хвиля кадрових перестановок у науковому світі США, схоже, має закономірний характер.
До відставки глави Прінстонської лабораторії фізики плазми, NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade), Стюарта Прагера привели поломки в NSTX-U, одному з найбільших світових сферичних токамаків (тороїдальної камери з магнітними котушками).
На відміну від класичного токамака тороїдальної форми, у NSTX-U, хоча і зберігає, строго кажучи, таку ж форму, вкрай мала внутрішня порожнина. Це дозволяє ефективно утримувати та розігрівати плазму при менш сильних магнітних полях. Установка забезпечує достатнє виробництво тритію - рідкісного ізотопу водню, необхідного для термоядерної реакції, а стінки такого струму менш вразливі до пошкоджень. Потенційно подібні установки є економічно вигіднішими.
Головне питання: хто у цьому винен? Токамак NSTX модернізувався протягом чотирьох років, з 2012 року, і за цей час, напевно, можна було прорахувати оптимальну конструкцію. Якщо мідний дріт розплавився через занадто високу температуру в обмотці, то винні вчені та керівник експерименту – Прагер. Якщо це не так, вина ляже на постачальників обладнання та матеріалів для NSTX-U.
Примітно, що колишній директор Прінстонської лабораторії фізики плазми Роберт Голдстоун пішов у відставку, коли його проект – стеллатор NCSX (National Compact Stellarator Experiment) – після перевищення бюджетногофінансування у 100 мільйонів доларів було вирішено закрити.
Сам Прагер каже, що обговорював свою відставку лише з керівництвом Прінстонського університету, під операційним керівництвом якого перебуває лабораторія фізики плазми.
"Керівництво Прінстонської лабораторією фізики плазми - чудовий досвід. Але, подолавши семирічний рубіж, я почав думати про те, як перейти до нового етапу життя, - йдеться в офіційній заяві фізика. - Недавній технічний регрес на об'єкті NSTX-U несподівано і раптово раптово і раптово. , який мені здається придатним для цього переходу.
 |
| NSTX-U зовні |
| Джерело: PPPL Princeton Plasma Physics Laboratory / Flickr |
На заміну котушки, а також ще одного магніту, що знаходиться на протилежній установці, піде рік. Весь цей час NSTX-U простоюватиме, а вчені - займатимуться питаннями дизайну установки, тобто прорахунком можливої оптимізації конструкції, а також зниженням ризиків можливих неполадок. Інженери вже запропонували чотири варіанти заміни магнітів, що мінімально зачіпають працездатність інших елементів токамака.
Дослідженням, присвяченим термоядерному синтезу, Демер приділяла мало уваги. Інші наукові завдання, на її думку, могли дати важливі результати вже зараз. Проте вона не відмовляла програмам термоядерного синтезу у фінансуванні. Демер вже 71 рік, конкретних планів щодо подальшої роботи в неї поки немає, але вона вважає, що "і за межами Міністерства енергетики США має бути життя". Її місце займе фахівець з комп'ютерних методів Стів Бінклі, який, за словами міністра енергетики Ернеста Моніса, "широким поглядом на всі програми".
Ще одна знакова подія чекаєамериканських вчених у найближчому майбутньому. Восени 2016 року має закритися лабораторія Alcator C-Mod при Массачусетському технологічному інституті, яка пропрацювала понад 20 років. Рішення про це було ухвалено 2014-го: Конгрес США підтримав фінансування установки 2015-го з умовою її закриття через рік. Частина співробітників Alcator C-Mod перейде на роботу у NSTX-U. Сьогодні в США залишається тільки одна потужна установка, що діє, з дослідження термоядерного синтезу - DIII-D, що знаходиться у віданні оборонного підрядника General Atomics в Сан-Дієго.