Ещё в 1985 году СССР инициировал проект создания экспериментального термоядерного реактора типа «токамак» с участием стран, наиболее продвинувшихся в исследованиях термоядерного синтеза. Установка предназначена для исследования возможностей получения термоядерной энергии для промышленных целей. Проект, получивший наименование ITER (International Termonuclear Experimental Reactor), предусматривает международную кооперацию в разработке, строительстве и исследованиям на экспериментальной установке, во Франции, в г. Кадараш, расположенном недалеко от Марселя.
В 2010 г. ФИАН вошёл в состав исполнителей контракта, заключённого Росатомом с французской стороной по проекту ITER. Этому событию предшествовало то, что годом ранее одна из рабочих групп ITER провела большую конференцию с приглашением многочисленных специалистов из разных стран. Среди обсуждавшихся тем была проблема создания системы обнаружения течей в первой стенке тороидальной камеры реактора. В качестве возможного решения французская сторона выдвигала идею модулированных контуров охлаждения, позволяющих при появлении течей просто производить замену модулей. Однако было понятно, что этот путь вряд ли способен при столь большом числе охлаждающих модулей увеличить надежность системы в целом.
Сектор установки ITER с тороидальной камерой и периферией
В современной вакуумной технике наиболее передовыми считались методы на основе масс-спектрометрического определения натекания. Однако для токамака подобный метод не подходит, поскольку речь идёт об оперативном контроле. Таким образом, принципиальным моментом является то, что до последнего времени для токамаков подходящего метода определения течей не существовало.
Французской стороной был объявлен конкурс на выполнение НИР по данной проблематике, в результате которого победителем была признана группа ученых из ФИАН. Специалисты ФИАН вышли на этот конкурс с собственным методом определения течей. Метод основан на том, что, при спектральном контроле свечения плазмы в камере реактора, если в спектре свечения появилась вода (или ее компоненты), то это может свидетельствовать о наличии течи в конкретном месте. На сегодня, этот метод является наиболее перспективным в диагностике микротечей при оперативном контроле.
Комментирует событие старший научный сотрудник лаборатории оптики низкотемпературной плазмы ФИАН, кандидат технических наук Олег Афонин:
«Для поиска течей микронных размеров нужно останавливать работу термоядерного реактора, на что уходит 2 - 3 месяца. Если учесть, что подобных мест утечек может быть много, реактор может простаивать достаточно долго. Без решения этой задачи реактор обречён либо на отсутствие плазмы, либо на бесконечные простои из-за ремонта. Фактически, контроль течей неразрывно связан с проблемой надёжности и безопасности термоядерного реактора».
Установка во Франции должна быть сдана в 2016-2017 гг. Ввод в эксплуатацию – еще через 2 - 3 года, за это время, согласно контракту, рабочая группа ФИАН должна создать необходимое оборудование, а также дать калибровку уровней, на которых определяется натекание с указанием допустимости-недопустимости уровня натекания.
АНИ «ФИАН-информ»