Токамак JET тестирует покрытие, открывающее путь к термояду

На европейском опытном термоядерном реакторе Joint European Torus (JET) начинается испытание нового покрытия, которое способно выдержать температуру термоядерной реакции и имеет решающее значение для пуска токамака.

Реактор JET, расположенный близ Оксфорда в Великобритании, является уникальной установкой для изучения и разработки технологии практического применения в энергетике реакции ядерного синтеза. Это единственный в мире токамак, работающий на тритиевом топливе, радиоактивном изотопе водорода, состоящем из протона и двух нейтронов, и дейтерия, изотопа водорода из одного протона и одного нейтрона. Слияние этих двух форм водорода производит огромное количество энергии.

Внутренняя часть реактора JET

Работа проекта JET была временно приостановлена в связи с установкой 5000 новых теплоизолирующих плиток. Новая облицовка реактора будет испытана в Великобритании перед ее применением на международном полномасштабном термоядерном реакторе ITER, который в настоящее время строится на юге Франции.

В настоящее время во Франции строиться большой термоядерный реактор ITER

Новое покрытие реактора изготовлено из бериллия, который должен лучше выдерживать экстремальные условия самоподдерживающейся реакции синтеза, чем композитные карбоновые плитки, используемые до этого. Бериллиевая плитка также позволит проводить эксперименты по лазерному термоядерному синтезу, которые сегодня доступны только в американском центре National Ignition Facility.

Реактор ITER будет иметь высоту 29 метров и диаметр 28 метров

Экранирование реактора от горячей плазмы является очень сложной проблемой. Использование для этой цели наиболее подходящего по характеристикам углеродного волокна невозможно, поскольку тритиевое топливо провоцирует образование углеводородных соединений, делая углеродное покрытие реактора радиоактивным и «впитываясь» в стенки реактора. Нарастающая радиоактивность реактора и утечка дорогого трития являются недопустимыми для промышленной установки или токамака ITER, который будет поддерживать термоядерную реакцию не десятки секунд, как JET, а 10 минут.

JET имеет стандартную для токамаков конструкцию: реактор в форме бублика, внутри которого находится водородная плазма, управляемая мощными магнитными полями. Давление магнитного поля и нагрев заставляют ядра водорода слиться в гелий, высвобождая энергию и нейтроны.

Укладка нового бериллиевого покрытия на токамаке JET длилась около 15 месяцев. Столь длительный срок работ связан прежде всего с тем, что корпус реактора радиоактивен из-за нейтронной бомбардировки, поэтому основную часть работы пришлось осуществлять с помощью дистанционно управляемых манипуляторов.