На юге Франции полным ходом набирает обороты проект почти невообразимого масштаба. Международный термоядерный экспериментальный реактор (ИТЭР) — это крупнейшая и смелая попытка человечества построить искусственное солнце на Земле. С помощью этого проекта ученые надеются достичь ядерного синтеза, который является тем же процессом, который питает Солнце. Это происходит в ядре нашей звезды, где огромное тепло и сильная гравитация заставляют изотопы водорода сливаться вместе и образовывать гелий, высвобождая огромное количество энергии. Поскольку у нас нет солнечной гравитации, чтобы помочь этому процессу на Земле, нам приходится использовать еще больше тепла. Вот тут-то и приходит на помощь ИТЭР.
План состоит в том, чтобы нагреть изотопы водорода, называемые дейтерием и тритием, внутри вакуумного сосуда в форме пончика, известного как токамак, который по сути представляет собой камеру, предназначенную для хранения плазмы, нагретой до непостижимых 150 миллионов градусов Цельсия. Если это сработает, мы сможем получить чистый источник энергии, который будет производить в 4 миллиона раз больше энергии, чем сжигание угля, и будет использовать топливо, которое можно извлечь из морской воды.
Сейчас проект вступает в свою самую важную фазу строительства, официально начиная окончательную сборку активной зоны реактора. Каждый шаг процесса требует точности и тщательного планирования, и этот этап не является исключением. Контракт на выполнение этой грандиозной задачи был заключен американской атомной электростанцией Westinghouse Electric Company за 180 миллионов долларов.
Как будет собираться активная зона реактора
Чтобы собрать активную зону реактора, инженеры планируют сварить вместе девять огромных стальных секторов, каждый из которых весит примерно 400 тонн. Этот процесс требует почти точной точности, при этом для выравнивания некоторых деталей требуется максимальная погрешность всего 0,25 мм. Как только эти сектора объединятся, возникнет структура, известная как токамак. Поскольку токамак имеет дело с плазмой, нагретой до миллионов градусов, он также должен быть термостойким, чтобы его собственные стенки не плавились при этом. В то же время тепло необходимо удерживать внутри токамака достаточно долго, чтобы мог произойти ядерный синтез. Чтобы гарантировать, что это произойдет, ученые также конструируют «невидимый щит» с магнитной системой массой 3000 тонн.
Сердцем этой системы является Центральный соленоид, массивная 60-футовая стопка сверхпроводящих магнитов. Его последний компонент был собран в апреле, и сейчас все готово к установке во Франции. Чтобы приспособиться к термоядерному реактору такого размера, он должен быть мощным магнитом — и действительно, он достаточно силен, чтобы поднять авианосец. Он генерирует магнитное поле примерно в 280 000 раз более мощное, чем собственное Земли, просто для того, чтобы контролировать плазму внутри.
Инженеры также построили мусоросборник реактора.
Пока строится главный корпус реактора, реализуются и другие важные части головоломки. 2 октября 2025 года компания Mitsubishi Heavy Industries (MHI) и Национальный институт квантовой науки и технологий Японии (QST) объявили о завершении создания первой внешней вертикальной мишени, или OVT дивертора. По сути, это своего рода выхлопная система, этот аппарат работает как сборщик мусора, извлекая примеси, такие как гелиевая зола и несгоревшее топливо, из плазмы, чтобы поддерживать стабильность реакции термоядерного синтеза. Дивертор работает в самых экстремальных условиях во всей машине, и ему приходится выдерживать тепловую нагрузку, достигающую 20 мегаватт на квадратный метр. Таким образом, деталь изготовлена из специальных материалов, таких как вольфрам, который имеет высокую температуру плавления.
ИТЭР — не единственный подобный проект: в феврале 2025 года Франция установила мировой рекорд по запуску термоядерного реактора в рамках программы WEST. Однако что отличает ИТЭР от других систем, так это масштаб, в котором он будет работать. Согласно веб-сайту ИТЭР планирует иметь «объем плазмы в пять раз больше, чем у самой большой машины, работающей сегодня».
Процесс такого масштаба требует времени, но путь ИТЭР не был гладким. Идея впервые была выдвинута еще в 1985 году, но строительство началось только в 2010 году. Бюджет увеличился с первоначальных 6 миллиардов долларов до более чем 20 миллиардов долларов. Задержки были вызваны всем: от пандемии до компонентов, изготовленных в разных странах, которые не подходили друг к другу должным образом, и начало дейтерий-тритиевой операции теперь запланировано на 2039 год. Тем не менее, этот невероятный проект объединяет 33 страны, включая геополитических соперников, для общей цели. Это также отражает возобновление внимания правительства США к ядерной энергетике.
