Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Премьера нового фильма из цикла «Большой скачок» в День российской науки

Из первой серии проекта «Ловушка для Солнца» телезрители узнают о последних разработках отечественных ученых в поиске неисчерпаемого источника энергии, новейших исследованиях Курчатовского института и многом другом.

Чтобы разобраться в термоядерном синтезе и узнать подробнее о премьерном показе, мы задали несколько вопросов научному редактору программы Ивану Семенову.

— Иван, большое внимание в фильме уделено оборудованию для проведения термоядерных реакций, на котором работают ученые Курчатовского института. Оно выглядит достаточно «пожившим». Требуют ли ядерные технологии инноваций или проверенного опыта? Расскажите подробнее об установке Т-10, как она обрастала устройствами и какие открытия смогли сделать ученые с помощью этой аппаратуры?
 
— Технологии термоядерного синтеза начали разрабатывать в 50-е годы прошлого века, когда в связи с успехом работы над водородной бомбой физики загорелись идеей снабдить человечество неограниченным источником дешевой и чистой термоядерной энергии. Такой, что рождается в недрах Солнца. Первой установкой была советская тороидальная камера с магнитными катушками— токамак. Впервые такая установка была построена в Курчатовском институте в Москве в 1958 году. И это технологическое решение остается к настоящему моменту самым распространенным и разработанным в мире. Существуют и другие модели термоядерных установок, напримерстелларатор, конструкция которого была предложена американскими физиками тоже в 50-е годы. Есть и более современные разработки, например открытые ловушки. И все же самый большой и современный исследовательский термоядерный реактор, который сейчас строится на юге Франции с помощью 35 стран (ИТЭР),реализует хорошо проверенную временем принципиальную схему тороидальной камеры. Инноваций там очень много, но они касаются в основном повышения надежности, точности и тщательности работы. Стоит хотя бы упомянуть о проблеме пыли в вакуумной камере, которая просто вбирает в себя реакторные газы дейтерий и тритий и может остановить термоядерную реакцию.

Что касается реактора Т-10, о котором мы также рассказываем в фильме, — это крупнейший действующий сегодня экспериментальный токамак в России. Он построен в 1975 году, но это вовсе не означает, что всем его компонентам и приборам 42 года! Установка постоянно совершенствуется, на ней испытываются новые технологии, в том числе и для сверхсовременного международного проекта ИТЭР. Например, сейчас на Т-10 испытывают новые гиротроны — устройства для первоначального нагрева газа до температуры, достаточной для начала реакции.

Среди достижений Т-10 можно назвать, например, такое: в этом реакторе впервые в мире были получены электронные температуры порядка 10 килоэлектронвольт, что в привычных единицах соответствует примерно 100 млн градусов.
 
— Какова температура в термоядерной плазме внутри установки Т-10?

— Солнечные недра, где ядра водорода частично превращаются в нейтроны и соединяются в ядра гелия, разогреты до 15 млн градусов. Но на Солнце совсем другие условия,чем в земных реакторах: плазма там удерживается силами гравитации под огромным давлением. На Земле для запуска управляемой термоядерной реакции в вакуумной камере приходится нагревать плазму гораздо сильнее, не меньше чем до 50 млн градусов. Температура самой реакции может доходить до 100 млн градусов. Но температура — не единственная важная характеристика плазменного шнура. Очень важно время, в течение которого его удается удержать, а также плотность плазмы. Только хорошее сочетание этих показателей могут сделать термоядерную реакцию энергетически выгодной.
 
— Как вы думаете, сколько времени потребуется ученым для создания первой термоядерной энергетической станции?

— Если международный исследовательский реактор ИТЭР успешно начнет действовать в 2030 году, думаю, технологии, которые на нем удастся создать и отработать, позволят говорить об энергетически выгодном управляемом термоядерном синтезе где-нибудь к концу этого века. Хотя, конечно, не исключены научные прорывы. Себя может зарекомендовать другая выгодная модель термоядерного реактора, которая не будет токамаком. И все же технологии в этой области столь сложны и прецизионны, что ожидать «внезапного прорыва» или «озарения» вряд ли приходится.

Тем временем термоядерные реакции могут помочь человечеству в преодолении энергетического кризиса уже сейчас. Можно создавать так называемые гибридные реакторы, в которых термоядерная реакция будет служить для наработки высококачественного ядерного топлива из распространенных радиоактивных элементов, например тория.

— О чем будет вторая серия проекта?

— Во второй части фильма мы рассказываем, какие технологические проблемы решаются на реакторе Т-10 сегодня, чем отличается стелларатор от токамака и как строится международный реактор ИТЭР. Завершается фильм предложениями российских ученых создать гибридный ядерно-термоядерный реактор, который был упомянут в ответе на предыдущий вопрос.

— Программа «Большой скачок» стала финалистом премии «За верность науке» в номинации «Лучшая телевизионная программа о науке». Что вы чувствуете по этому поводу?

— Ученые не очень любят телевизионщиков и иногда ругают их. И часто за дело. Есть в нашей профессии склонность схватиться за жареный, но малопроверенный факт и раздуть из него сенсацию. Так шествуют, к сожалению, по экранам зеленые человечки, торсионные поля и всяческая красная ртуть.

Как научный редактор канала могу сказать, что с нашей точки зрения та самая верность науке должна быть приоритетом популяризаторской деятельности. Поэтому мы стараемся не только тщательно проверять каждый термин и каждую цифру, которые упоминаются в наших фильмах, но и очень скрупулезно подходим к отбору людей науки, с которыми мы знакомим зрителей. Можно с удовлетворением отметить, что за последние годы редакция канала «Наука» не получила ни одного упрека по поводу персоналий: шарлатанов и недобросовестных прожектёров в нашем эфире не бывает! А если мы обсуждаем некоторую спорную теорию или научный метод, у нас обязательно показывается несколько точек зрения и сообщается наиболее признанное современной наукой мнение.

Еще одна сторона верности науке — стараться рассказывать о самом сложном и передовом в простой увлекательной форме. Чтобы заинтересовать людей, особенно молодежь. Ведь если трудной наукой будут интересоваться только действующие ученые, возникает вопрос: кто пополнит их ряды через 10–15 лет?
 
— Иван, сегодня День российской науки. Как по-вашему, какой следующий скачок сделает отечественная наука в ближайшее время?

— В современном мире «национально обособленные» научные скачки почти невозможны. Даже математику, которому для работы нужны, по большому счету, лишь ручка, бумага и тихая комната, без обмена мыслями с коллегами по всему миру трудно достичь заметных высот. Что же касается, например, физики, я очень рассчитываю, что российские ученые продолжат вносить весомый вклад в международные проекты ЦЕРНа, ИТЭР, о котором речь шла выше, XFEL— европейский рентгеновский лазер на свободных электронах.

С нетерпением ждем, когда в Дубне заработает Фабрика сверхтяжелых элементов. Еще много клеточек таблицы Менделеева, надеюсь, будут заполнены фамилиями российских ученых и названиями наших мест.

Ждем практических результатов очень перспективных российских (и международных с российским участием) исследований в биологии и медицине, в геномике, нейробиологии, гематологии и геронтологии, например.

Российские информационные технологии развиваются на мировом уровне — но это опять, конечно, интернациональная наука. Думаю, скоро мы сможем очень широко пользоваться услугами искусственного интеллекта, разработанного преимущественно нашими программистами.

И конечно, ждем Нобелевских премий, которых явно заслуживают наши соотечественники в области физики и химии. Чтобы никого не смущать, фамилий не назову, но имеются в виду конкретные известные люди.