«Росатом» в полном объеме выполнил запланированные в 2022 году научно-исследовательские работы по программе развития атомной науки, техники и технологий

Все ключевые показатели по пяти федеральным проектам комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ» по итогам 2022 года достигнуты - об этом сообщили в ГК «Росатом».

Другое важное обстоятельство - наряду с профессионалами старшего поколения в эти перспективные области активно вовлекаются молодые исследователи. Старший научный сотрудник Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ) Константин Гуторов, говоря о своем и своего института участии в проектах РТТН, признался:

- В детстве я мечтал стать космонавтом. Сейчас занимаюсь созданием плазменного космического двигателя, который позволит совершать межпланетные перелеты.

Анастасия Щербак из того же ТРИНИТИ (она - ведущий инженер в лаборатории диагностики плазмы токамаков и физики плазменных процессов) к другим планетам не собирается, но цель для себя выбрала не менее амбициозную:

- Пошла заниматься токамаками, чтобы создать искусственное солнце на Земле, экологически чистый и неисчерпаемый источник энергии - термоядерный реактор.

Исполнены обязательства по 54 госконтрактам на НИР и ОКР в сумме 14,6 млрд рублей

Научный центр в подмосковном Троицке, где работают Анастасия Щербак, Константин Гуторов и их коллеги, стал в федеральном проекте по термоядерным и плазменным технологиям одним из ключевых исполнителей.

- Наиболее дорогостоящая часть «термоядерного» федерального проекта, да и всей комплексной программы РТТН, - это модернизация существующей инфраструктуры, создание новых экспериментальных объектов и установок, - отмечает директор направления научно-технических исследований и разработок «Росатома», член-корреспондент РАН Виктор Ильгисонис.

Например, российский токамак Т-15МД в «Курчатовском институте» - самая крупная отечественная термоядерная установка - должен быть доукомплектован системами дополнительного нагрева, диагностики, сбора и обработки данных, генерации тока и другими элементами.

Cпециалистами ТРИНИТИ совместно с АО «НИКИЭТ (оба научных центра входят в структуру «Росатома») разработан и уже изготовлен внутрикамерный элемент защиты первой стенки, а также литиевый лимитер для экспериментов на Т-15МД. Он способен работать стационарно с принудительным охлаждением и внешней подпиткой жидким литием. На малом токамаке Т-11М, расположенном в Троицке, проведены эксперименты по изучению влияния инжекции мелкодисперсного лития на параметры плазмы.

Разрабатываемая технология также найдет свое применение в токамаке реакторных технологий (ТРТ), который разрабатывается как важнейший необходимый этап на пути к созданию демонстрационного термоядерного реактора.

Выполняя свою часть работ по созданию прототипа плазменного ракетного двигателя, в ТРИНИТИ создали ускоритель плазмы с системой предварительной ионизации рабочего тела, исследовали энергобаланс в плазменном потоке с высоким удельным импульсом и разработали методы повышения ресурса электродов в нем.

После завершения всех работ в 2024 году ТРИНИТИ, как ожидается, изготовит прототип двигателя с повышенными параметрами тяги и удельного импульса. Создание такого двигателя будет прорывом в космонавтике.

- Сейчас ракеты летают на химических двигателях, для них предел скорости выброса раскаленных газов - 4,5-5 км/с, увеличить эту скорость не позволяют законы термодинамики, - поясняет Виктор Ильгисонис. - Современные ракеты - это фактически гигантские топливные баки: в ракете общим весом около 300 тонн полезная нагрузка, то есть сам спутник, составляет только 5-6 тонн, остальное - горючее, которое нужно сжечь, чтобы вывести аппарат на орбиту.

А если «выбрасывать» из ракет не горячие газы, а вещество с большей энергией - например плазму? Отсюда и возник термин «плазменный двигатель», а с ним и возможность значительно уменьшить массу ракеты. Такие двигатели сейчас используются, например, для коррекции орбиты спутников. Но тяга и мощность у них существенно меньше, чем у химических.

- Цель работы в рамках РТТН, - заключает Виктор Ильгисонис, - улучшение именно этих характеристик: повышение мощности, удельного импульса и в конечном счете тяги плазменных двигателей.

Карташева Александра, ТРИНИТИ, старший научный сотрудник лаборатории импульсных плазменных процессов:

- Плазма - это четвертое состояние вещества, она составляет 99 процентов Вселенной. Но если с состояниями жидкость, газ и твердое тело мы сталкиваемся ежеминутно, то плазма встречается реже. Три состояния вещества человек изучал испокон веков, а наука о плазме молода, ей около 100 лет. Создание установок для изучения этой материи является нетривиальной задачей. Поэтому и пошла выполнять научные работы на кафедру плазменной энергетики. Мне захотелось разработать универсальные методики диагностики плазмы для измерения ее характерных параметров. Зная значения этих параметров для различных условий, возможно понять, как плазмой управлять. А управление плазмой даст возможность создать новые мощные источники энергии.

источник - https://rg.ru/2023/04/21/stanciia-beloiarskaia-za-neiu-brest.html