Каким будет развитие российского термоядерного синтеза

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

Для тех, кто не знает: управляемый термоядерный синтез (УТС) – это контролируемое протекание термоядерных реакций, при котором должны происходить отбор и дальнейшее использование выделяющейся энергии.

Управляемый термоядерный синтез — это не просто научная амбиция, а стратегическая задача, к которой Россия подходит как к делу государственной важности. Об этом напомнил руководитель пресс-службы «Проектного центра ИТЭР» государственной корпорации «Росатом» Александр Петров, открывая заседание Vostok Club «Российское будущее термоядерного синтеза».

- Управляемый термоядерный синтез — это контролируемое протекание термоядерных реакций, при котором должны происходить отбор и дальнейшее использование выделяющейся энергии. Его ключевые преимущества — отсутствие ограничений по топливу, высокая экологическая и радиационная безопасность, — подчеркнул Петров.

Александр Петров

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

Он отметил, что несмотря на сложность и масштаб задачи, именно такие проекты становятся основой международного сотрудничества и драйверами технологического развития. По словам модератора, в 2021–2024 годах в России действовал федеральный проект по разработке технологий УТС в составе комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий. В 2025 году он трансформировался в новую инициативу — проект «Технологии термоядерной энергетики» в рамках национального проекта технологического лидерства «Новые атомные и энергетические технологии».

По словам модератора, Президент России поручил уделить особое внимание направлению по созданию управляемого термоядерного синтеза. Он добавил, что ключевой вопрос сегодня — не просто когда будет прорыв, а как технологии термоядерной отрасли уже сегодня влияют на жизнь человечества.

ФИНИШНАЯ ПРЯМАЯ

Именно на нее выходит Россия в создании собственной термоядерной энергетики. Об этом заявил руководитель проектного офиса по управлению УТС в частном учреждении «Наука и инновации» Госкорпорации «Росатом» Андрей Аникеев, подчеркнув, что новый токамак будет основан на всех отечественных наработках последних десятилетий: от высокотемпературных сверхпроводников второго поколения до уникальных систем нагрева плазмы. В рамках нового федерального проекта «Технологии термоядерной энергетики» уже завершён эскиз, началось техническое проектирование.

Андрей Аникеев

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

- Если всё пойдёт по плану, в 2035 году мы проведём физический пуск токамака с реаткорными технологиями, а в 2036 — энергетический. Это будет не просто эксперимент, а шаг к следующему поколению энергетики, — отметил спикер.

В проекте участвуют ключевые научные и производственные центры страны, включая научный институт «Росатома» в Троицке, где уже готовится площадка под будущий реактор.

ПУТЬ В 70 ЛЕТ

Директор направления научно-технических исследований и разработок Госкорпорации «Росатом» член-корреспондент РАН, профессор Виктор Ильгисонис подчеркнул: внимание к термояду сегодня — не просто следствие научной моды. Это закономерный результат десятилетий работы и накопленных знаний, которые готовы перейти в прикладной этап.

Виктор Ильгисонис

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

- Термоядерное топливо обладает уникальными свойствами: практически бесконечная база, высокая экологичность и невероятная энергоемкость — в сотни миллионов мегаджоулей на килограмм, — объяснил эксперт. — Это означает, что самые большие затраты идут на создание реактора, а не на последующее топливное обеспечение. Такая модель — стратегическое преимущество будущей энергетики.

По его словам, ощущение, что человечество уже почти дошло до практической реализации термояда, усиливается — не в последнюю очередь благодаря активному вовлечению частного сектора и росту интереса со стороны ведущих держав. Это сигнал: гонка продолжается, но теперь не просто в области теории.

- Мы приближаемся к финишу — и это уже не фигура речи, — отметил Ильгисонис. — Вся международная кооперация, которую мы выстраивали десятилетиями, должна быть переведена на национальный уровень. Термоядерные станции, как и атомные, будут работать в конкретных странах, в интересах конкретных экономик. Значит, пора выстраивать национальную технологическую вертикаль — от науки до промышленности.

Он напомнил, что именно Советский Союз предложил открыть термоядерные исследования для всего мира. И теперь, спустя почти 70 лет, международное сотрудничество снова становится ключевым условием прорыва — на этот раз уже технологического.

В ОДИНОЧКУ НЕ СПРАВИТЬСЯ

Термоядерная энергетика стала одной из немногих областей, где конкуренция ведущих стран трансформировалась в полноценную кооперацию. Директор «Проектного центра ИТЭР» Анатолий Красильников рассказал, как выстраивается международное сотрудничество и почему проект ИТЭР стал точкой сборки усилий всех технологически развитых государств.

Спикер напомнил, что сначала конкуренция между СССР, США, европейскими странами и Японией двигала прогресс — но с ростом сложности задач стало очевидно: поодиночке результат недостижим.

Анатолий Красильников

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

- Проблема оказалась настолько серьезной — по сложности и стоимости, — что пришло понимание: одной стране не справиться. Тогда СССР по инициативе Евгения Павловича Велихова предложил мировым лидерам объединить усилия, и так родился ИТЭР, — рассказал Красильников.

По словам эксперта, миссия проекта — не только научная, но и технологическая.

- Лучшие термоядерные технологии мира собираются в одной установке, и только в комплексе они могут обеспечить успех, - подчеркнул он. - Именно в ИТЭР мы впервые получим возможность исследовать термоядерную плазму — новое состояние вещества, которое само себя разогревает. Это ключ к созданию энергетики будущего.

ЛАЗЕРНЫЙ ВЫЗОВ

О термоядерном синтезе принято говорить в терминах высоких температур и энергии. Но лазерный подход устроен иначе. Он — про лёд, точность и сверхбыстрые реакции. Об этом рассказал Андрей Кузнецов, доктор физико-математических наук, директор института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ.

По словам ученого, лазерный синтез основан не на нагреве, а на сверхсильном сжатии.

- Как ни парадоксально это звучит, но, чтобы зажечь термоядерное топливо с помощью лазерного излучения, его сначала нужно сжать, при этом оно должно находиться в твердом состоянии при температуре выше абсолютного нуля всего на 15 градусов (-258 градусов цельсия), - объяснил спикер. - Сейчас термоядерное топливо, а это смесь дейтерия и трития массой в микрограммы, необходимо сжать до плотности в 300 раз больше, чем у воды. Только тогда оно зажжется.

Андрей Кузнецов

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

По словам эксперта, в результате такого сверхсильного сжатия в центре топливной гранулы резко возрастает температура, превышающая 100 миллионов градусов и запускается волна термоядерного горения. Эта микровспышка происходит за доли наносекунды, а выделенная энергия — эквивалентна взрыву нескольких килограммов тротила.

Кузнецов подчеркнул: хотя токамаки кажутся логичнее для производства электрической энергии, но именно лазерные технологии дают неожиданные научные прорывы.

- Мы уже приблизились к финишной ленточке, доказана принципиальная возможность практической реализации термоядерного горения— отметил он. — На американской установке в Ливерморе получено 8 мегаджоулей в термоядерном горении при затраченной энергии лазерного излучения в 2 мегаджоуля.

Развитие лазерного термояда — не просто гонка технологий, а масштабный технологический вызов, в котором Россия уже создала мегаджоульную установку в Сарове и выходит в число мировых лидеров.