Солнце из лайнера

Середина лета – хороший момент, чтобы продолжить серию рассказов об уникальных научных установках, работающих в институтах Троицка. Мы уже писали о Большом прессе ИФВД, о крупнейшем в Европе линейном ускорителе ИЯИ, о шедевре научной и конструкторской мысли, установке «Троицк ню-масс». На очереди – легендарная «Ангара-5-1», где уже почти 35 лет физики ГНЦ РФ ТРИНИТИ ведут исследования в области термоядерного синтеза.

Правда, если на первых трёх объектах троичане регулярно бывают с экскурсиями в рамках дней города и не только, увидеть «Ангару» гораздо сложнее. ТРИНИТИ – часть структуры Росатома, и это объект со строгим пропускным режимом. Шанс побывать там представился, когда в Троицке проходила Школа учителей физики. Педагоги со всей страны собрались, чтобы услышать лекции учёных и увидеть воочию то, чем они занимаются. А с ними – и корреспондент «ГР».

Как мы знаем, центральный проект в термоядерной энергетике сейчас – французский ИТЭР. В работах по его созданию участвует и ТРИНИТИ. А в институте два своих токамака – законсервированный с 1991 года «большой» ТСП (токамак с сильным полем) и работающий «маленький» Т11-М, один из трёх ныне действующих в мире. Готовится советско-итальянский проект ИГНИТОР. А в Германии запущен «Вендельштайн-7Х», экспериментальный реактор отличного от токамаков типа – стелларатор. Принцип работы «Ангары» отличается и от тех, и от других. В ней происходит не горение плазмы, а микровзрывы мишеней.

«Ангара» находится в ангáре в два этажа высотой. («Зал площадью 110х80 м², высотой 14 м, вес установки превышает 1000 тонн», – пишет каталог уникальных научных установок ckp-rf.ru.) От шагов по верхнему ярусу раздаётся эхо. На стенах развешаны раритетные плакаты по технике безопасности; в выходных данных можно прочесть год: 1987-й. 30 лет они тут… «Ангара» старше на три года. Сотрудник института Аркадий Грицук подводит к установке и рассказывает о ней. Это огромная конструкция – восемь железнодорожных цистерн (да-да, реальных цистерн, и даже на рельсах), на две трети заполненных конденсаторами. Они сходятся в центре, куда помещается крошечный цилиндрик, размером меньше мизинца, называемый лайнером. Его тоже готовы показать и даже дают подержать в руках. Груз в стеклянном цилиндре висит на почти невидимых (диаметр 6 мкм) вольфрамовых проволочках.

«Надо сто ниточек натянуть, чтобы ни одна не порвалась. Американцы один такой лайнер делают неделю, а у нас в институте за один день создают таких шесть-семь, – рассказывает учёный секретарь института Александр Ежов. – И мы можем «стрелять» ими несколько раз в день. Потому что у нас есть такие замечательные девушки с тоненькими пальчиками и очень интересными ноу-хау».

Цилиндр в эксперименте роли не играет, груз, в общем-то, тоже – вся суть в проволочках, которые, когда через них проходит ток в пять миллионов ампер, притягиваются друг к другу (это называется имплозия – взрыв вовнутрь), образуется плазма и возникают условия для термоядерной реакции – мгновенной и, в принципе, совсем не страшной. «Всего 100 килоджоулей – это как нагреть стакан воды», – рассказывает экскурсовод. «А взрыв – есть?» – «Есть громкий хлопок…» К месту, куда загружается лайнер, сходятся трубки с измерительными приборами. Они фиксируют для исследователей то, что физики называют z-пинчем (от слова pinch – сжатие), – грубо говоря, возникающий в центре сгусток плазмы. Эксперименты на «Ангаре» позволяют исследовать процессы, происходящие в высокотемпературной плазме, проверять экспериментально результаты расчётов. А как насчёт электростанции, которая бы работала на таких микровзрывах? (То, что процесс «горения» не обязан быть непрерывным, показывает нам обычный двигатель внутреннего сгорания.) Но пока это – из области фантастики. Да и пуск проекта ИТЭР всё сдвигается – сейчас он назначен на 2025-й. И остаётся лишь вспомнить известные слова академика Арцимовича: «Термоядерная энергетика будет, как только она понадобится».

Владимир МИЛОВИДОВ,

фото из архива