Техника - молодёжи 2010-06, страница 6

Сделано в России

2010 N' 06 ТМ

преодолевать при разработке и создании каждой из 20 российских систем. Их производством заняты около 30 научных и производственных организаций и предприятий, расположенных в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Глазове, Подольске, Протвино, Троицке.

Необычайная сложность систем, лежащих в российской сфере ответственности, делает необходимым применение всего накопленного опыта, новаторских идей и нестандартных подходов. Многие из этих систем являются ключевыми, то есть без пих функционирование ИТЭР невозможно в принципе.

Одна из них — сверхпроводники для магнитной системы ИТЭР Обязанность Российской Федерации заключается в поставке 22 км сверхпроводника на основе 80 т ниобий-оловянных стрен-дов для обмоток катушек тороидального ноля и 18 км сверхпроводящего кабеля йа основе 100 т ниобий-титановых стреи-дов для обмоток катушек полоидального поля магнитной системы ИТЭР.

Колоссальным является уже сам масштаб задача по количественным показателям, Однако требования, предъявляемые к сверхпроводящим материалам, вызвали у российских специалистов больше трудностей, чем количество требуемого продукта. Сверхпроводники для ИТЭР представляют собой уникальное кабельное изделие, содержащее более тысячи единичных сверх! доводящих проволок, каждая из которых содержит более 10 тыс. тончайших (2-6 мкм) сверхпроводящих волокон. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет от 40 до 110 мкм. Цикл производства сверхпроводника от заготовки до конечного продукта занимает около девяти месяцев (любопытная аналогия) и включает несколько фаз: закладка, спайка, дегазация,

очистка, прокатка, изготовление кабеля, джекетирование и т.д. Разработанные в рамках программы ИТЭР с верх провод-пики составят основу магнитных систем термоядерных промышленных реакторов будущего.

Не меньшего труда стоило специалистам петербургского Научно- исследовательского института электрофизической аппаратуры им. Д,В, Ефремова выработать технологию производства таких компонентов ИТЭР, как центральные сборки дивертора (уст ройства для очистки плазмы от «примесей»), и компоненты первой стенки. Поясним: данные компоненты представляют собой первую материальную границу, удерживающую горячую плазму в вакуумной камере реактора. Наверное, нет необходимости говорить о требованиях к качеству материалов, непосредственно соприкасающихся с нагретой до 150 млн 1радусов плазмой. По перед российскими специалистами встала ещё одна доселе не решённая проблема — проблема спайки разнородных пар материалов, в частности вольфрама и нержавеющей стати. И это препятствие было преодолено. Разработанные в России облицовочные материалы, а также уникальные бессеребряные технологии соединения разнородных пар материалов в сочетании с оригинальными конструктивными решениями обеспечили рекордную термопрочность конструкций при предельных тепловых нагрузках и проектном числе циклов.

Другой головоломкой для Института электрофизической аппаратуры оказалась разработка коммутационного оборудования для системы питания ИТЭР

Для работы будущей установки, учитывая зал оже1 п I ые параметры, необходимы коммутационные аппараты, способные длительно в ыдержи вать сверхвысокие

токи, отключать их под высоким напряжением, и при этом обладающие высоким быстродействием. Создание аппаратов с такими характеристиками оказалось наиболее сложной задачей. Тем не менее, она также была решена Практически всё оборудование, подлежащее поставке, является уникальным.

Одна из ключевых систем ИТЭР разматывается в Нижнем Новгороде, в Институте прикладной физики Российской академии наук и Иаучпо-про-изводственном предприятии «ГИКОМ». Речь идёт об оборудовании для элект-ронноциклотроиного нагрева и генерации тока — так называемых гиротронах. Эти приборы, мощные генераторы излучения миллиметрового диапазона для нахрева плазмы и генерации тока необходимы для непрерывного функционирования установки. В Институте и па предприятии «ГИКОМ» разработан гиротрон, обладающий уникальными характеристиками: мощностью 1 МВт па частоте 170 ГГц и длительностью импульса от 400 до 3600 с.

Крайне трудоёмкой задачей стала разработка порученных России диагностических систем. Они предназначены для проведения измерений широкого спектра параметров работы ИТЭР во время экспериментов. Основная сложность состояла в том, что, несмотря на значительный накопленный опыт в данной области, для каждой из диагностических систем российским специалистам пришлось создавать комплекс уникального, в единственном экземпляре, оборудования.

Участие в проекте ИТЭР позволяет России не только получить доступ ко всем технологиям, связанным со строительством термоядерных установок такого масштаба и осуществить подготовку учёных и инженеров, но и служит мощным импульсом для развития национальной программы термоядерных исследований и ряда высокотехнологичных отраслей промышленности. Нельзя забывать и о научном потенциале России, который необходимо поддерживать и развивать. В этом плане ИТЭР, — уникальная возможность занять одно из лидирующих мест в мире в области термоядерных исследований, как это было больше полувека назад благодаря нашим знаменитым соотечественникам. Q

Иллюстрации предоставлены Агентством ИТЭР

4