Манхэттен-2 или вас тут не стояло. Часть 5

 
 
   Как известно, любая, даже самая успешная   стратегическая наступательная операция  требует не только накопления новых ресурсов, но и осмысления достигнутого положения. Прежде  чем  ошарашить читателя очередной порцией сведений  о  ещё больших успехах российской науки и технологий, окинем взглядом то, что мы уже рассмотрели.
Пропустим  информацию через призму эпохального явления полной ликвидации атомной энергетики в Германии.
 От данного обстоятельства веет таким «дуризмом», что сравнить его можно лишь с уничтожением великого китайского флота в середине 15века. За несколько десятилетий до Колумба империя Мин создала мореходные суда  уровня,  на   фоне которого доплывшие до Америки каравеллы смотрелись неуклюжими яликами для прогулки по барскому пруду, в лучшем случае шаландами в захудалом порту.
 А потом власти империи – горячий привет изведённым под ноль китайским воробьям эпохи Мао Цзэдуна – приняли «гениальное» решение все суда сжечь. То  есть уничтожить лучший флот на планете.


 В этом  смысле понять и  простить «наших немецких друзей» намного проще. В отличие от китайцев они ликвидировали худшую в мире атомную энергетику. "Зелёные» и прочие,  прости меня  Господи «экологи» так затуркали – не надо здесь видеть намёк на засилье в ФРГ турецкой и прочих  сирийско-иракских диаспор, сейчас речь не об этом – немецкую науку и промышленность, что нация упустила  несколько  витков технологического развития, застряв на реакторах образца начала 1950ых годов.
Все вышеописанные нами технологические достижения России,  это  атомная энергетика 21 века. И они гарантируют  безопасную, экологически чистую и надёжную эксплуатацию АЭС будущего.
Но в Германии атомной энергетики 21 века никогда не  было и уже не предвидится. И не нашлось никакого смысла развивать пусть и мощную, но опасную энергетику на старой технологической базе, потому что риск всегда будет существенно превышать конечную пользу.
Для гарантии безопасности будущих АЭС нужны не только другие технологии, но и новая концепция развития ядерной энергетики, которую в ФРГ ТАК И НЕ ОСИЛИЛИ…
И единственной альтернативой в этих условиях для страны стала возобновляемая энергетика на базе солнечно-ветровой генерации.
Немцы не дураки и прекрасно  понимают, что атомная энергетика в сложившихся условиях для них недостижимая  вершина. Им, как и за столетия  до наших дней,  остаётся  рассчитывать на энергию ветра и солнца. Германия «умудрилась» сделать несколько громадных шагов назад. Но там полагают, что выбрали верное направление.
 С чем   и поспешим их поздравить!
 
 
Не забыв  сказать  arrivederci  «нашим немецким друзьям», вернёмся к анализу   
достижений  Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), выполнившего эскизный проект установки для изучения физики плазмы — ГДМЛ  на основе открытой магнитной ловушки.
 Сразу отметим, уже имеющиеся в наличие российские технологии – реакторы замкнутого цикла и термоядерно-ядерные гибридные реакторы - обеспечивают страну неограниченным количеством энергии на МНОГИЕ ТЫСЯЧИ ЛЕТ. Но несмотря на колоссальный отрыв от «заклятых партнёров», российская наука не спешит почивать на лаврах.
 Как хорошо известно, с «перестроечных времён»  Россия участвует в реализации проекта международного термоядерного реактора «ИТЭР». В рамках выполнения обязательств перед Международной организацией «ИТЭР» российские предприятия продолжают изготовление и подготовку к отправке оборудования, систем будущей установки, находящихся в сфере нашей ответственности.



Скажем без лишней скромности, международный реактор строится полностью на российских технологиях,    ибо ТОКАМАК -  ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками —  русское слово, определяющее отечественную разработку.
Но пока другие страны направляют все силы на "ИТЭР", российские специалисты параллельно трудятся над  созданием   газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ), которая позволит создать термоядерный реактор на основе открытой магнитной ловушки.
  Она несопоставимо эффективнее ТОКАМАК, задействованного в проекте «ИТЭР».
 ГДМЛ,  по сути, прототип совершенно иного термоядерного реактора,  у которого нет и, судя по всему, не будет конкурентов в мире в ближайшем будущем.
 Разработка ГДМЛ фактически перечёркивает то направление, в котором развивались исследования термоядерного синтеза многие десятилетия.   Технологически ТОКАМАК — противоположность ГДМЛ, так как в нем плазма удерживается закрытым магнитным полем.
  Что представляет собой ГДМЛ и почему она понадобилась?  При гораздо меньших финансовых затратах революционная газодинамическая ловушка сможет обеспечивать Россию БЕСКОНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ, то есть речь идёт уже не о многих тысячах лет – напомним наш биологический вид хомо сапиенс  существует не более двухсот тысяч лет, а письменность и государства от силы шесть тысяч лет – а о безграничном периоде. И тут мы говорим   об использовании не только  дейтерия, содержащегося в обычной воде.



 Одна из заложенных в проект идей состоит в возможности применения альтернативных видов сырья. Обычно в качестве топлива для термоядерного реактора рассматривается смесь тяжелых изотопов: дейтерия и трития. Эту термоядерную реакцию легче всего осуществить, но большая часть энергии в ней выделяется в виде нейтронов, поэтому реактор становится радиоактивным. Это обстоятельство и потребовало создания термоядерно-ядерных гибридных реакторов.
 К тому же, тритий отсутствует в природе, а для его наработки приходится применять сложные и дорогостоящие технологии.
Однако  в открытой ловушке можно очень эффективно использовать магнитное поле и удерживать плазму с большим давлением, в перспективе для неё доступны другие реакции, например, D-D (ДЕЙТЕРИЙ-ДЕЙТЕРИЙ), D-3He (дейтерий-гелий 3) и P-11B (протон-бор 11).
 Чистый дейтерий это абсолютно неограниченный ресурс.  Отметим, – нет, я не  прикалываюсь! -  продуктами реакции D+D является всё то же термоядерное топливо — а именно тритий и гелий-3. Это не чертовщина и не философский камень, а ПУЛЬСАЦИЯ РУССКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ГЕНИЯ. Настойчивая просьба не путать его  с сумрачным германским гением, который от костров Инквизиции с  массовым сжиганием «ведьм», через живую практику Третьего Рейха довёл «четверторейховцев» до ветряков и панелек при полном отказе от атомной энергетики. Тут уж кто на кого учился.

Заметим, эволюция поисков новых источников топлива  для термоядерных реакторов как две капли воды похожа на то, через что прошла энергетика ядерная. Внедрение реакторов на быстрых нейтронах и замкнутого ядерного цикла сразу расширяет сырьевую базу ядерной энергетики в полторы сотни раз. А использование тория, плутония и других радиоактивных элементов увеличивает топливный ресурс в несколько сотен раз. Иными словами, сырья хватит не на пятьдесят лет, а на десятки тысяч лет.
Для тех, кто ещё не усвоил или  не хочет знать напомню по принципу – я сказал, ты слышал – всё вышеописанное есть только в России и больше нигде в мире  нет. В Австрии полстраны засадили ивой, чтобы нарастить «биотоплива» для одной-единственной электростанции. Я подхихикнул вместе с читателями!


Примечательно, что ГДМЛ отличается не только от ТОКАМАК, но и от аналогов. Важным отличием установки ГДМЛ от существующих открытых ловушек с нейтральной инжекцией станет достижение квазистационарного режима, при котором потери энергии и частиц из плазмы компенсируются системами нагрева и дополнительной подпитки.
   

Магнитные ловушки для удержания плазмы бывают замкнутыми и открытыми. К первому типу относится ТОКАМАК, на основе которого создается «ИТЭР», ко второму  новая отечественная ГДМЛ. Оба варианта ловушек известны с 1950-х, но широкое распространение получили замкнутые. Большинство устройств для термоядерного синтеза  это ТОКАМАК.
Казалось бы, всё работает, зачем вновь изобретать велосипед? Здесь мы вспомним, что мировая ядерная энергетика начиналась с реакторов, работавших  на изотопе уран-235. Его распространённость  в природе 0,72 %, а остальные девяносто девять с хвостиком процентов это изотоп уран-238.    Сто тридцать восемь частей произведённого продукта, уран-238, шли в отходы, а одна-единственная  из ста тридцати девяти частей использовалась  для дела.  И такой технологический примитивизм на определённом этапе развития был приемлем! Германская энергетика на таком уровне, как мы помним и «приказала долго жить». Но российские учёные смогли задействовать не только уран-238, то есть вернуть в производство выброшенные на ядерные помойки сто тридцать восемь частей из ста тридцати девяти, но и подключить к делу плутоний и торий, ещё в сотни раз расширив сырьевую базу. В недалёкой перспективе будут использоваться и другие радиоактивные элементы.


 Использование ГДМЛ обещает революцию ещё большего  масштаба!  Внедрение газодинамической ловушки даст невообразимое снижение  затрат.  Её стоимость оценивается примерно в 10 млрд рублей. Международный проект «ИТЭР», для сравнения, обойдется   в 30 млрд долларов — разница практически в ТРИСТА раз.
Сроки завершения строительства "ИТЭР"   сдвигались уже бессчётное количество раз и непонятно, будет ли он запущен вообще хоть когда-то.
Создание отечественной установки реализуется в рамках федерального проекта «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий». ИЯФ СО РАН активно участвует во всем, что касается этого направления.
В  том числе ИЯФ СО РАН является участником международного проекта экспериментального термоядерного реактора «ИТЭР», в основе которого лежит замкнутая магнитная ловушка ТОКАМАК. Но при этом институт остается лидером в развитии открытых магнитных систем: ведутся эксперименты на четырех открытых ловушках. Могучая страна с высокоразвитой наукой успевает везде!



 
В мире у ГДМЛ  нет достойных конкурентов. Вспомним как Коллективный Запад пытался справиться  с задачами создания технологий замыкания ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) на основе быстрых реакторов и переработки ядерного топлива и производства    МОКС-топлива. Последней сломалась Франция!
Сегодня нечто похожее ГДМЛ пытаются делать в США и Японии, но их технологическое развитие застряло   в 90-х. Американская компания TAE Technologies, ранее  Tri Alpha Energy, в 2021 году после нескольких лет исследований и экспериментов объявила, что реактор C-2W, наконец, может производить плазму при температуре более 50 млн градусов. Но в  ИЯФ СО РАН твёрдо заявляют, что для горения плазмы и проведения термоядерного синтеза нужно довести температуру хотя бы до 100 млн. ГДМЛ рассчитана на 150 млн.               
Японская установка GAMMA-10 привлекала внимание ученых в 2010-х, однако в последние годы о ней нет упоминаний ни в СМИ, ни в научных изданиях. В общем, в очередной раз западные хотелки сдулись как мыльный пузырь!
Мировое технологическое развитие открытых магнитных ловушек на определённом этапе, как и реакторов на быстрых нейтронах, зашло в тупик, поскольку все  сосредоточились на российской технологии ТОКАМАК.

 И только    Россия смогла найти выход из технологического тупика и создать установку для революционного термоядерного реактора. Таких результатов удалось достичь благодаря многолетним исследованиям, которые ведутся поколениями наших ученых. Работа продолжалась даже в 90-е благодаря самоотверженности исследователей. А теперь в фундаментальную и прикладную науку в России вкладываются огромные ресурсы, которых и близко не было в 90-х и в начале 2000 годов.
С каждым годом на российскую науку выделяется всё больше и больше средств.  На наших глазах Россия становится мировым научным центром и экспериментальной лабораторией. Российская наука вновь оказалась ЕДИНСТВЕННОЙ, способной создать нечто настолько выдающееся, как ГДМЛ.



 В завершение добавим, что тотальная цифровизация и роботизация общественной жизни возможны лишь при избытке дешёвой энергии. Хранение и обработка нарастающего как снежная лавина в горах потока информации требует огромного количества энергии. И тут на панельках и ветряках далеко не ускачешь. Нехватка и тем более высокая цена энергии обнуляют и немецкое трудолюбие, и тайваньскую усидчивость и американскую агрессивность. Образно говоря, самый бестолковый пулемётчик выкосит на ура целую роту копьеносцев и даже лучников.
Мне же остаётся в очередной раз поздравить читателей с косвенной причастностью к достигнутым успехам и вместе порадоваться тому, что Гондурасом теперь называться положено уж точно не нам.
Друзья, тем, кто способен отличить маркетинг и промоушен от жульничества и шарлатанства, «по секрету» сообщу, что  в следующей статье  цикла мы рассмотрим  не менее грандиозные  достижения нашей – надеюсь и вашей! - горячо любимой Отчизны.
С уважением к читателям,  ЛЕВ!