«ИТЭР — платформа для создания самых передовых технологий на планете»

Анатолий Красильников рассказывает о влиянии международного проекта по созданию термоядерного реактора на развитие высокотехнологичных производств и исследований.

— Начнем со свежих новостей: в марте российская катушка полоидального поля PF1 для международного термоядерного реактора ИТЭР прошла решающую стадию производства. Почему это так важно для проекта?

— Успешное завершение вакуумно-нагнетательной пропитки обмотки катушки для получения электрической изоляции с высокой диэлектрической и механической прочностью — это действительно решающая стадия в процессе изготовления PF1. Как создается этот объект? Сначала наматывают из сверхпроводника 8 галет, потом каждая галета пропитывается изолятором, затем все галеты монтируются вместе в катушку, и в вакуумной камере она заливается изолирующей пропиткой, которая быстро затвердевает. Последняя операция — необратимая, если выполнить ее некачественно, придется весь цикл начинать сначала. На последней стадии наши китайские коллеги, которые делали катушку PF6, допустили ошибки и потом в течение года переделывали катушку. У нас, по предварительным данным измерений, все получилось с первого раза. Но полностью убедиться в этом помогут только высоковольтные испытания и еще ряд тестов, их мы сейчас и проводим. Отправка катушки на площадку сооружения ИТЭР запланирована на начало следующего года.

Катушка PF1 — это самый большой сверхпроводящий объект, когда-либо изготавливаемый на территории России. Ее диаметр 9 метров. Сверхпроводниковая промышленность у нас в стране вообще возникла благодаря ИТЭР: на Чепецком механическом заводе в Глазове АО «ТВЭЛ» создало производство ниобий-титановых и ниобий-3-оловянных низкотемпературных сверхпроводников. Более 300 тонн этих уникальных материалов было изготовлено и поставлено в Международную организацию ИТЭР. Логичное развитие новой отрасли: надо из этих сверхпроводников научиться делать объекты, например сверхпроводящие катушки. Переход к завершающей стадии производства PF1 — пример того, как ИТЭР опять помог создать новую наукоемкую промышленную технологию. В будущем она может использоваться, например, для производства отечественных томографов.

 

— Специальный представитель Росатома по международным и научно-техническим проектам Вячеслав Першуков в одном из интервью недавно сказал, что катушка полоидального поля — это первый элемент класса хай-тек, изготовленный в России для ИТЭР. Вы согласны с ним? Какие еще элементы класса хай-тек делают у нас?

— Я не совсем согласен. Мне кажется, абсолютно все, что делается для международного термоядерного реактора, — это супер-хай-тек. Возьмем сверхпроводящие стренды для ИТЭР. Это не простые сверхпроводящие провода, а сложнейшее изделие: требуется пройти десятки технологических стадий в процессе его изготовления. И сверхпроводники с такими характеристиками, которые потребовались для ИТЭР, никто в мире еще не делал. А гиротроны? Не было на земле до проекта ИТЭР гиротронов с длительностью импульса 1000 секунд при мощности 1 МВт, с коэффициентом полезного действия 53 %. А коммутирующая аппаратура? Коммутатор — это, по сути, переключатель: течет по проводнику ток, и вам надо в какой-то момент очень быстро его остановить или изменить параметры, скажем, в два раза увеличить его амплитуду. Для ИТЭР нужен такой коммутатор, который будет переключать токи в десятки килоампер!

 

— Еще одна недавняя новость от Российского агентства ИТЭР — в НИИЭФА успешно завершились коммутационные испытания оборудования для системы безопасности международного термоядерного реактора. Прокомментируйте и ее, пожалуйста.

— В июле прошлого года официально стартовала сборка центральной части токамака. На сегодняшний день уже собрана нижняя часть криостата, полоидальная катушка PF6 — самая нижняя — встала на свое место. Для того, чтобы вот эта центральная часть реактора и, в частности, ее электромагнитная система потом заработали, к ним надо подвести электричество. Шинопроводы для системы, которые будут питать электричеством токамак, делает Российская Федерация. В процессе монтажа деталей ИТЭР сразу устанавливаются и эти шинопроводы. Эта работа ведется постоянно и практически с колес: раз в два-три месяца мы отправляем караван из восьми-десяти машин, которые везут шинопроводы, подставки под них, резисторы и другую коммутирующую аппаратуру. Даже пандемия COVID-19 не нарушила этот график. Чтобы попасть из Санкт-Петербурга на юг Франции, караван должен пересечь пять международных границ, все они были закрыты. Договориться со всеми странами о том, чтобы его пропустили, — это была целая спецоперация. Но все получилось, и это очень хорошая иллюстрация того, какой уникальный дух товарищества царит внутри проекта ИТЭР. Испытания коммутирующей аппаратуры, подобные тем, о которых вы упомянули, у нас проходят регулярно. Как раз сейчас, после успешных тестов, формируется караван из девяти машин, который в ближайшее время пойдет во Францию.

 

— Будут ли еще важные события в области изготовления оборудования для ИТЭР в России в этом году?

— Институт прикладной физики РАН совместно с предприятием «Гиком» изготавливает гиротроны, которые зажгут первую плазму на ИТЭР. Всего в РФ должно быть сделано девять таких систем, производим по одной в год. Очередной гиротрон в этом году надо изготовить, а по предыдущему — закончить испытания. Россия делает верхние патрубки для вакуумной камеры международного термоядерного реактора. Разработал их НИИЭФА им. Ефремова, а производство идет на заводе MAN Energy Solutions в Германии. В этом году надо сделать пять патрубков, при этом на заводе — ограничения из-за COVID-19. Но будем делать все, чтобы свои обязательства вовремя выполнить. Продолжатся поставки коммутирующей аппаратуры. Россия отвечает за ряд диагностических систем. Они понадобятся при пуске реактора, но первые поставки планируем уже на 2021–2022 годы. 

 

— Как в целом пандемия COVID-19 повлияла на график реализации проекта ИТЭР?

— Сейчас я не могу точно ответить на этот вопрос — он будет рассматриваться на Совете ИТЭР летом. Пандемия повлияла на график сооружения ИТЭР, но масштабы этого влияния еще предстоит оценить. Все мы — и Международная организация ИТЭР, и национальные команды стран-участниц проекта — предпринимали меры, чтобы это влияние было минимальным, но полностью исключить его было совершенно невозможно. Ведь из-за коронавируса была полностью остановлена промышленность во многих странах, например в Италии и Южной Корее… К сожалению, пандемия и сейчас еще не закончилась, в ряде государств ограничения сохраняются. Что касается ситуации на стройплощадке, то в пик пандемии, весной–летом прошлого года, раза в два упало количество строителей на объектах. Сейчас оно полностью восстановлено, люди работают в форсированном режиме.

 

— Взаимодействие менеджеров проекта из разных стран в новой реальности удалось наладить?

— Методы дистанционной реализации проекта у нас в ИТЭР очень эффективны. Дело в том, что многие из них мы применяли еще до пандемии, ведь участники проекта рассредоточены по 35 странам. У нас есть Execution project board — исполнительный комитет проекта, в который входит генеральный директор Международной организации ИТЭР, его заместитель, руководители доменов (это крупные сектора в структуре Международной организации), а также семь директоров домашних агентств. Этот коллектив раз в две недели собирается, в последний год — по видеосвязи. Мы все уже так давно друг друга знаем, что понимаем с полуслова. И я заметил, что на данном этапе онлайн-формат, может быть, в чем-то даже эффективнее, чем личные встречи. Не надо тратить время на перелеты и после них восстанавливать силы, нет джетлага. Современные цифровые технологии коммуникации позволяют не только моментально выйти на связь с любым коллегой из любой страны — мы уже наладили приемку оборудования по интернету. Человек с камерой и ноутбуком показывает детали и производство, ему задают вопросы, получают ответы, оформляются протоколы.

 

— Как опыт, полученный в ИТЭР, поможет России в реализации национальной термоядерной программы, которая началась в этом году в рамках комплексной программы РТТН?

— Проект международного термоядерного реактора — это платформа для создания самых передовых технологий на планете. Ученые и инженеры ИТЭР не просто работают на высочайшем мировом уровне — они этот уровень задают. Проект закончится, а мировая термоядерная промышленность останется и сможет повторить изготовление тех компонентов, которые потребуются для следующего термоядерного реактора. Останутся люди, которые эти технологии разработали и смогут их модернизировать, если потребуется. Останутся научные школы, которые смогут подготовить новых специалистов. Только в России благодаря проекту ИТЭР мы поддерживаем работу целого ряда термоядерных кафедр в важнейших университетах страны: МФТИ, МИФИ, Санкт-Петербургском политехническом университете, Новосибирском государственном университете и других.

Сейчас мы с коллегами, которые были вовлечены в проект ИТЭР, разработали концепцию токамака с реакторными технологиями (ТRТ). Это следующий шаг в развитии технологии управляемого термоядерного синтеза. И мы можем использовать все ноу-хау, созданные в рамках ИТЭР: благодаря участию в проекте Россия получила право на безвозмездную лицензию на их использование во внутренней программе по УТС. Но будем создавать и новые технологии, которых в ИТЭР нет. Например, в международном термоядерном реакторе используются низкотемпературные сверхпроводники. Но в последнее время бурно развивалась высокотемпературная сверхпроводимость, и в ТRТ мы планируем применять уже этот тип материалов. Рассчитываем сделать жидкометаллическую литиевую первую стенку в токамаке — в ИТЭР на это не пошли, потому что на момент начала стройки не было такой глубокой экспериментально-технологической проработки, а сейчас уже есть. ИТЭР будет непрерывно работать всего тысячу секунд, а нам надо, чтобы будущий реактор работал часы, сутки. И для этого нужна стационарная генерация тока в плазме реактора. Тут тоже есть технологические новинки, и мы их постараемся интегрировать в новый проект.

 

— На старте проекта ИТЭР планировалось наращивать число молодых российских специалистов в Международной организации, это удается?

— Это очень непростая задача, потому что до сих пор нет собственной крупной термоядерной установки в России. Когда нет экспериментальной базы, молодежи трудно расти профессионально, поэтому нашим специалистам нелегко выигрывать конкурсы на замещение вакансий в Международной организации ИТЭР. А конкурс там — в среднем по 30 человек на место. И в основном солиднее выглядят европейцы, которые работают на установках типа JET (Joint European Torus — Объединенный европейский токамак. — Прим. ред.), имеют опыт публикации собственных исследований. Кроме того, английский язык для них рутинный, они много и часто общаются на нем в повседневной жизни. В европейских вузах семинары и лекции зачастую идут на английском языке. У наших специалистов не часто есть возможность получить такой богатый опыт общения на английском. Даже если они хорошо знают язык, попадая в международный коллектив, они сталкиваются с психологическим барьером, комплексуют. Что мы делаем, чтобы помочь им преодолеть недостаток опыта и языковой барьер? Мы студентов старших курсов отправляем в Международную организацию ИТЭР на преддипломную практику — на полгода. Так можно убить как минимум двух зайцев сразу. Во-первых, молодой человек переводит язык из состояния иностранного в состояние языка ежедневного пользования. Во-вторых, за эти полгода он показывает, состоятелен он как специалист или нет. И в результате, когда этот человек через некоторое время выходит на конкурс, он уже знает, что от него требуется, у него нет языкового барьера. И в ИТЭР его уже знают.

 

— Сколько студентов прошли такую преддипломную практику в организации ИТЭР?

— Пока не много — четыре человека. Но у нас есть принципиальная договоренность с Международной организацией ИТЭР, что мы эту программу будем продолжать. Есть и другая форма «внедрения» наших специалистов — ITER Project Associate. Мы можем на три-четыре года прикомандировать нашего специалиста в ИТЭР. Юридически он является сотрудником одной из российских организаций, участвующих в проекте, но фактически работает в Кадараше. После такой командировки у специалиста хорошие шансы трудоустроиться в штат либо продолжить сотрудничество с международной организацией ИТЭР в каком-то другом формате.

 

— Говорят, что следующим шагом к термоядерной энергетике после экспериментального реактора ИТЭР станет демонстрационная установка DEMO. Ее также будут строить в рамках международного проекта?

— Это еще не решено. Но лично мое мнение: DEMO нам совершенно точно надо делать вместе. Неправильно будет пренебрегать наработанным опытом и не использовать уникальные производства, созданные в рамках ИТЭР.