Недавно по телевидению и во многих печатных СМИ прошла информация о большом вкладе, который вносит научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова в создание международного экспериментального термоядерного реактора.

А чем еще занимаются в этом институте? Вопрос не праздный: хотя НИИЭФА расположен совсем рядом с нашим городом, в поселке Металлострой, мало кто из колпинцев знает о том, что творится в его стенах.

При слове «институт» обычно представляется одиночное здание. Однако наш НИИ – это целый комплекс зданий, лабораторий и цехов, оснащенных самым современным оборудованием.

Он создан сразу после войны как «Особое конструкторское бюро» (ОКБ), предназначавшееся для проектирования электромагнитных установок и циклотронов. Первым его начальником стал главный инженер завода «Электросила» Д.В. Ефремов, имя которого впоследствии и получил институт. За короткий срок НИИЭФА выдвинулся в число мировых лидеров в области физики высоких энергий. Здесь создавались циклотроны, линейные ускорители электронов, электромагнитные насосы и сепараторы, мощные лазеры и многое другое. Часть этих работ засекречена до сих пор.

Член творческой организации «Колпинская лира» Борис Николаевич Ильин, много лет проработавший в НИИЭФА, рассказывает, что своими глазами видел в одном из зарубежных журналов снимок территории института (а она немалая – 36 га!) из космоса с подписью: «Змеиное гнездо советских атомщиков». Наши лучшие институты всегда интересовали западную разведку: ведь многие разработки в области физики высоких энергий могут иметь двойное назначение. Те же лазеры, к примеру, применяются не только в машиностроении и медицине…

Что же касается термоядерного реактора, то это давняя мечта всех физиков-атомщиков. Органическое топливо рано или поздно закончится, традиционная атомная энергетика небезопасна и порождает огромное количество радиоактивных отходов. А при термоядерном синтезе, в процессе слияния легких ядер в более тяжелые, выделяется огромное количество энергии. Собственно говоря, все мы живем только благодаря «термояду», поскольку именно такие реакции происходят в недрах Солнца.

Вначале физики доказали возможность осуществления таких реакций на Земле теоретически. Затем – практически, создав водородную бомбу. А путь от этой бомбы, впервые испытанной в 1953 году, к мирному реактору, оказался столь долгим, что лишь сейчас забрезжил свет в конце этого тоннеля.

В 1963 году при активном участии НИИЭФА была создана экспериментальная термоядерная установка «Токамак-3» (тороидальная камера с магнитным аксиальным полем). Это – прообраз будущего реактора. С тех пор ни у кого не осталось сомнений: управляемый термоядерный синтез (УТС) возможен. Российские ученые заняли лидирующие позиции в области многочисленных разработок, касающихся УТС. На семействе «токамаков», все более мощных, «обкатывались» различные вопросы, связанные с УТС. Ученые других развитых стран также работали над этими проблемами. Но к середине 1980-х годов стало очевидно: ни одна страна в одиночку реактор нового типа не создаст, надо объединить усилия.

Так родился проект ИТЭР (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor). Аббревиатура оказалась очень удачной, ведь iter – это путь в переводе с латыни.

На первой эмблеме ИТЭР были изображены четыре флага: России, США, Японии и Евросоюза. К моменту начала совместных работ в странах-участницах разрабатывались свои проекты термоядерного реактора: в России – OTP, в Европе – NET, в Японии – FER, в Америке – TIBER. Они имели существенные различия. Потребовалось немело усилий, чтобы объединить лучшее, что содержалось в этих проектах. И большую роль здесь сыграли теоретические и практические успехи ученых НИИЭФА.

Главная физическая задача ИТЭР – осуществить управляемый поджиг и длительное горение дейтериево-тритиевой плазмы. Уникальность замысла – в том, что разогретая до высочайших температур плазма должна соседствовать с криостатом – устройством для поддержания сверхнизких температур. Ведь магнитная система реактора является сверхпроводниковой, а сверхпроводимость, как известно, возникает лишь при очень низких температурах.

При этом вакуумная камера должна иметь сквозные патрубки для разных целей: откачки воздуха, ввода топлива и т.п. Конструкция этих патрубков разработана в НИИЭФА, а изготовление некоторых из них поручено Ижорским заводам, которые уже не впервые участвуют в реализации совместных с институтом проектов. При слове «патрубок» многие представляют себе нечто мелкое, из области бытовой сантехники. Однако это – большое и сложное сооружение: масса первого демонстрационного патрубка, успешно изготовленного ижорцами и испытанного в Японии – 12 тонн.

Япония, наряду с Китаем, Индией и Южной Кореей, не сразу присоединилась к проекту, однако стала играть в нем такую активную роль, что даже претендовала на роль страны, где будет построен реактор. Лишь в 2005 году был достигнут компромисс: страной-хозяйкой стала Франция, а японцам поручено создание центра программного обеспечения и управления ИТЭР.

Сроки начала строительства не раз переносились, а финансирование пересматривалось в сторону увеличения. Но теперь, похоже, не за горами тот день, когда в городке Кадараш близ Марселя вспыхнет удерживаемый в вакууме мощным электромагнитным полем тороидальный сгусток плазмы – как бы кусочек Солнца на земле. Когда об этом сообщат все СМИ, знайте: в этой победе человеческого разума и рук есть немалый вклад наших земляков: ученых из Металлостроя и рабочих Ижорских заводов.

Геннадий Жаров,

специально для «Колпино-СИТИ»