Пылающая мишень

В Сарове завершился важный этап сооружения лазерной установки нового поколения. Камера взаимодействия после окончания сборки была перенесена в основное здание, где планируется производить эксперименты по управляемому инерциальному термоядерному синтезу.

Камера взаимодействия – это центральный элемент установки, сфера диаметром 10 метров и весом около 120 тонн, в которой должно происходить взаимодействие лазерной энергии с мишенью. При таких габаритах транспортировка камеры является с практической точки зрения невозможной технической операцией, поэтому её изготовление проводилось непосредственно рядом с местом строительства одновременно с возведением здания под лазерную установку. Всего за 14 месяцев с использованием уникальной технологии сварки произведён монтаж сферы и её раскрой под контролем прецизионного геодезического оборудования для размещения систем ввода излучения, технологических систем и диагностического измерительного оборудования. Толщина стенки камеры из алюминиевого сплава составляет 100 миллиметров. Всего на поверхности сферы располагаются более 100 портов. О точности произведённых операций свидетельствуют следующие цифры: максимальное отличие формы камеры от сферы составляет менее 5 миллиметров, а оси всех портов имеют отклонение от её центра менее 1 миллиметра. Операция переноса камеры взаимодействия заняла около месяца и включала большое количество специальных мероприятий, в том числе разборку крыш основного и вспомогательного зданий. Для переноса камеры потребовался специальный грузоподъёмный кран. Стоит отметить, что высота здания для лазерной установки – 32 метра, с десятиэтажный дом. Саровская установка для лазерного синтеза будет рекордсменом среди введённых и планируемых к строительству лазерных систем. К мишени будет подводиться импульсной энергии в полтора раза больше, чем у самой мощной из действующих на сегодняшний день лазерных установок – NIF (США). Директор Института лазерно-физических исследований РФЯЦ-ВНИИЭФ, академик РАН Сергей Гаранин подчёркивает: «До сих пор никто в мире не смог в лаборатории зажечь термоядерную мишень. Основная проблема в том, что маленькое количество вещества нужно сжать до очень высоких плотностей (100 граммов в кубическом сантиметре). Поэтому оболочка должна двигаться сферически симметрично, отклонения от сферического сжатия недопустимы. Эксперименты, которые были проведены на установке NIF, показали, что система облучения не может обеспечить необходимую однородность облучения центральной капсулы. Наша система облучения иная, она уже практически сферически симметрична. Имея предыдущий опыт экспериментов, у нас есть все шансы добиться желаемого первыми в мире». На сегодняшний день проработана программа экспериментов, и после вывода модулей установки в штатный режим будут проведены первые эксперименты по облучению мишеней. В настоящий момент ведутся испытания систем первого модуля установки. В конце 2019 года будет проведён его запуск. Ввод в эксплуатацию первой очереди лазерной установки запланирован на 2022 год.