Termoyadro energetikasi Rossiya atom sanoati diqqat markazida. Milliy termoyadro dasturi, shuningdek, ITER xalqaro loyihasi doirasidagi to‘laqonli hamkorlik faol rivojlanmoqda.
Rossiyadagi rejalar
Rossiya termoyadroviy dasturining asosiy elementlari – Kurchatov institutida T-15MD tokamakining ishchi parametrlariga erishish va Rossiya Federatsiyasining «TRINITI» davlat ilmiy markazi bazasida reaktor texnologiyalari bilan tokamak yaratish.
T-15MD – bu harakatdagi tokamak. Jismoniy ishga tushirish 2021-yil may oyida bo‘lib o‘tgan. 2023-yil mart oyida – energetik ishga tushirish: olimlar birinchi yuqori haroratli plazmani oldilar. Keyin ikkita eksperimental kampaniya davomida ular plazma razryadlarini olish algoritmlarini ishlab chiqdilar va magnit maydonining quyidagi parametrlariga erishdilar: 1 Tl (magnit induksiyasi) va 30 soniya (magnit maydonining mavjud bo‘lish davomiyligi). 2023-yil dekabr oyida olimlar ikki soniyadan ortiq davom etadigan 260 kA plazma toki bilan razryad olishdi. Plazma elektron komponentining harorati taxminan 40 million gradusni tashkil etdi, bu Quyosh markazidagi haroratdan ikki baravar yuqori.
T-15MD ishini yaxshilash uchun plazmani qo‘shimcha isitish va tokni ushlab turish tizimlarini ishga tushirish, tokamakni diagnostika tizimlari bilan qo‘shimcha jihozlash, divertor o‘rnatish va kamerani grafit bilan qoplash rejalashtirilgan.
Reaktor texnologiyasiga ega tokamak (TRT) kelajakdagi termoyadro reaktori yoki neytron manbaining to‘liq miqyosli tajriba prototipi sifatida ishlab chiqilmoqda. U kvazistatsionar rejimlarda plazma holatini o‘rganish, plazmani qo‘shimcha isitish, yoqilg‘i ta’minoti va boshqa usullarni o‘rganish va ishlab chiqish uchun mo‘ljallangan. TRT Troitskada joylashtiriladi.
2021-yilda olimlar TRT qurilmasini eskiz loyihalashtirish va diagnostika uskunalarini ishlab chiqishga kirishdilar. 2024-yil yakuniga qadar Rosatom olimlari ushbu bosqichni yakunlashni rejalashtirmoqda, 2025-yilda texnik loyihalash ishlari boshlanadi. Tokamakning o‘zidan tashqari, diagnostika, plazmani isitish va tok generatsiyasi uchun ko‘plab periferiya tizimlarini yaratish kerak bo‘ladi. Rejaga ko‘ra, reaktorning fizik ishga tushirilishi 2035 yilda, energetik ishga tushirilishi 2036 yilda amalga oshirilishi kerak.
Rossiyada termoyadro texnologiyalariga katta e’tibor qaratilmoqda. 2025 – 2030-yillarda «Yangi atom va energetika texnologiyalari» milliy loyihasi doirasida «Termoyadro energetikasi texnologiyalari» federal loyihasi amalga oshiriladi. Boshqariladigan termoyadro sintezi texnologiyalari va innovatsion plazma texnologiyalarini ishlab chiqish va rivojlantirish bo‘yicha ilmiy-tadqiqot va tajriba-konstruktorlik ishlari (ITTKI) rejalashtirilgan. Ular Rosatom tashkilotlari, Kurchatov instituti, Rossiya Fanlar akademiyasi institutlari va Rossiya Fan va Oliy ta’lim vazirligining oliy ta’lim muassasalari tomonidan o‘tkaziladi. Federal loyiha bazaviy termoyadro va plazma texnologiyalarini ishlab chiqish va joriy etish uchun stendlar va qurilmalarning butun majmuasini qurishni (rekonstruksiya qilish va texnik qayta jihozlashni) nazarda tutadi.
Yana bir yo‘nalish – instrumental diagnostika vositalari, raqamli boshqarish tizimlari, «tokamak» tipidagi o‘quv-ko‘rgazmali qurilmada ma’lumotlarni yig‘ish va qayta ishlashdan foydalangan holda plazmaning unga qaratilgan elementlar bilan o‘zaro ta’siri to‘g‘risida ma’lumotlarni olishga qaratilgan ilmiy-tadqiqot ishlari. Nihoyat, federal loyihaga termoyadroviy va gibrid tizimlar sohasida normativ-huquqiy hujjatlarni ishlab chiqish bo‘yicha ilmiy-tadqiqot ishlari, shu jumladan ushbu sohadagi litsenziyalash faoliyatini ta’minlash kiradi.
Rossiyada Rosatom, Kurchatov instituti va boshqa tashkilotlar tomonidan ishlab chiqilayotgan loyihalar butun dunyoda termoyadro sintezi texnologiyalarini rivojlantirishga hissa qo‘shmoqda. «Bugungi kunda termoyadro eng ochiq ilmiy yo‘nalishlardan biridir. O‘ylaymanki, bu hali ham davom etadi – hech bo‘lmaganda texnologiya tijoratlashishni boshlamaguncha,» – dedi «Yangi atom eksperti» jurnaliga bergan intervyusida ITER loyiha markazi direktori (Rosatomga kiradi) Anatoliy Krasilnikov.
ITER va xalqaro hamkorlik
Rosatom – ITER loyihasining asosiy ishtirokchisidir. Eslatib o‘tamiz, Sovet Ittifoqi 1980-yillarda xalqaro termoyadro loyihasini boshlab bergan edi. Uning boshlanishi haqida SSSR va AQSH rahbarlari Mixail Gorbachyov va Ronald Reygan kelishib olishdi, keyin loyihaga Yevratom va Yaponiya qo‘shildi. Ushbu to‘rt hamkor loyihaning muhandislik loyihasini yaratdilar. So‘ngra ITERga Xitoy, Hindiston va Janubiy Koreya qo‘shildi.
Loyihaning mohiyati deyteriy-tritiy yuqori haroratli plazmali tajribaviy termoyadro reaktorini yaratishdan iborat. Olimlar nafaqat plazma olishlari, balki uni 500-1000 soniya davomida boshqarishlari ham kerak. «Bu velosipedga o‘xshaydi: agar siz unda ikki-uch soniya yursangiz, bu hali siz unda haydashni bilasiz degani emas. Plazmani yetarlicha uzoq vaqt ushlab turish bo‘yicha natija ko‘rsatish kerak,» – deb tushuntirdi Anatoliy Krasilnikov «Yangi atom eksperti» jurnalida.
Rossiya o‘z majburiyatlari doirasida bir necha yildan beri ITER uchun uskunalar yetkazib bermoqda. O‘ta o‘tkazgichlar va PF1 magnit g‘altagi allaqachon to‘liq yetkazib berilgan. Kommutatsiya apparaturalarini yetkazib berish davom etmoqda (maydonga yiliga 30-40 ta mashina jo‘natiladi). Vakuum kameraning 18 ta yuqori patrubkasi tayyorlandi, ularni yetkazib berish yakunlanmoqda. Ular diagnostika tizimlari, isitish uskunalari va so‘rib olish qurilmalarini o‘rnatish uchun zarurdir. Shuningdek, Rossiya tomoni 24 ta girotronning sakkiztasini yetkazib bermoqda (bu qurilmalar plazmani qo‘shimcha isitish va tok hosil qilish uchun kerak). Rossiya Fanlar akademiyasining Amaliy fizika instituti ularni allaqachon tayyorlab bo‘lgan, to‘rttasi yetkazib berilgan, yil oxirigacha ularni belgilangan joyga o‘rnatish boshlanadi. 2025-yilda institut to‘qqizinchisini, zaxirasini tayyorlaydi. Aytgancha, ularning soni oshishi mumkin, chunki xalqaro ITER tashkiloti elektron-siklotron isitish quvvatini oshirishga qaror qildi.
Yaqin yillarga mo‘ljallangan rejalar – port-plaglarni yetkazib berishdir. Bular plazma parametrlarini diagnostika qilish vositalari, sinov blanketi modullari, ionli va elektron-siklotronli isitish tizimlari va boshqalarni o‘z ichiga olgan murakkab diagnostik elementlardir.
Port-plaglarni sinovdan o‘tkazish uchun Rossiya tomoni to‘rtta sinov stendini tayyorlamoqda. Joriy yilning avgust oyi oxirida Fransiyaning Kadarash shahridagi ITER maydoniga ushbu stendlarning birinchisi uchun og‘irligi 20 tonnadan ortiq bo‘lgan metall karkas ramasi jo‘natildi. Yil oxirigacha ular uchun boshqa uskunalar ham Fransiyaga jo‘natiladi.
Hamkorlikning yana bir yo‘nalishi – plazma bilan kontaktda bo‘ladigan birinchi devorni tayyorlash. U yuqori mexanik mustahkamlikka, vakuum zichlikka, issiqlik va elektr o‘tkazuvchanlikka, yuqori issiqqa chidamlilikka, termotsiklik yuklamalarga va radiatsiya ta’siriga chidamlilikka ega bo‘lishi kerak.
Devorni berilliydan qilishmoqchi bo‘lishdi, ammo berilliyning zaharliligi va barcha ruxsatnomalarni olish bilan obyektiv qiyinchiliklar tufayli yangi materialni sinab ko‘rish tezroq bo‘lishi ma’lum bo‘ldi. Volfram tanlandi: u zaharli emas va uning erish harorati ancha yuqori. Biroq, volfram zarrachalari plazma ichiga tushishi xavfi mavjud, bu uning haroratini pasayishiga olib keladi va uni isitish uchun ko‘proq energiya sarflanadi. Rossiyalik olimlar volframni bor karbidi asosidagi qoplama bilan himoyalashni taklif qilishdi, chunki u allaqachon Rossiya tokamaklari konstruktsiyasida ishlatilgan. Taklif qabul qilindi, ilmiy-tadqiqot ishlari boshlandi.
ITER loyihasining istiqbollari, murakkabliklari va muammolarini hal qilish yo‘llarini muhokama qilish uchun oktyabr oyida Rossiyaga ITER xalqaro tashkiloti bosh direktori Pyetro Barabaski tashrif buyurdi. U ITER loyiha markazining laboratoriya majmuasida (Rosatom tarkibiga kiradi), Yefremov nomidagi elektrofizik apparatlar ilmiy-tadqiqot instituti va Ioffe nomidagi Fizika-texnika institutida bo‘ldi, loyihaning ilhomchisi va birinchi tashkilotchisi, Kurchatov institutining faxriy prezidenti Yevgeniy Velixov va Rosatom bosh direktori Aleksey Lixachyov bilan uchrashdi.
Loyiha markazida u sun’iy monokristall olmoslar qanday yetishtirilayotganini va termoyadro reaktori uchun diagnostika tizimlari ishlab chiqilayotganini ko‘rdi hamda Aleksey Lixachyov bilan uchrashuvda ITER loyihasini amalga oshirish bilan bog‘liq masalalarni muhokama qildi. «Bizda Rossiyadan uskunalarni yetkazib berishda ba’zi qiyinchiliklar bor, ammo loyihaning boshqa muammolariga nisbatan bu unchalik muhim emas,» – dedi Pyetro Barabaski matbuot anjumanida.
Ammo muhokamaning eng muhim mavzusi – loyihaning keyingi istiqbollaridir. «Bu tashrif biz uchun juda muhim. Xalqaro eksperimental termoyadro reaktori loyihasi hozirda muhim bosqichda – ishtirokchilar yangi «tayanch chiziq»ni muhokama qilmoqdalar. Amalga oshirish muddati va narxi jiddiy o‘zgarishi mumkin. Rossiya korxonalariga loyihaning bevosita rahbaridan to‘liq ma’lumot kerak,» – dedi Anatoliy Krasilnikov.
Uchrashuvdan tomonlar mamnun qoldilar. «Men hamkasbim Pyetro Barabaskining Rossiyaga kelganidan juda xursandman. O‘zaro tushunish va muvaffaqiyatga umumiy intilish muhitida ochiq va ishonchli suhbat o‘tkazdik,» – dedi Aleksey Lixachyov.
«ITER – ilm-fan xalqlarni umumiy maqsad yo‘lida birlashtiradigan xalqaro hamkorlikning ajoyib namunasidir, – dedi Petro Barabaski. – ITERning boshqa a’zolari kabi Rossiyaning hissasi juda muhim, u butun dunyo manfaati uchun mavjud bo‘ladigan termoyadro energetikasini rivojlantirishga umumiy sodiqligini ko‘rsatadi. Ushbu hissa muhim tarkibiy qismlardan tortib asosiy texnologik innovatsiyalargacha bo‘lgan barcha sohalarni qamrab oladi. Biz olg‘a siljiganimiz sari, aynan ushbu global hamkorlik ruhi muvaffaqiyatning tamal toshi bo‘lib qolmoqda va zamonamizning eng ulkan ilmiy loyihalaridan birini ilgari surishni ta’minlaydi.»
O‘zaro munosabatlar va shaxsiy aloqalarning rivojlanishi, texnologiyalar va ilmiy izlanishlar, eng murakkab uskunalarni ishlab chiqarish, hozirgi va kelajakdagi moliyaviy va huquqiy yordam – bularning barchasi Rossiyaning termoyadro texnologiyalarini rivojlantirishga intilishi va ularni amaliyotga tatbiq etishga qaratilganligidan dalolat beradi.
ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor so‘zidan olingan qisqartma. Latinchadan esa iter – «yo‘l,» «sayohat.
