Исследователи из университета Теннеси (University of Tennessee, UT) благополучно закончили разработку одной из ключевых технологий, которая будет использована при создании экспериментального реактора термоядерного синтеза ITER. Реактор ITER является передовым и невероятно сложным проектом, поэтому он создается усилиями ученых, исследователей и инженеров из различных научных учреждений нескольких стран. Ведущую роль в проекте ITER играет Европейский союз, помимо стран которого в проект входят еще пять стран, в том числе Россия и США.

Согласно расчетам, реактор ITER будет вырабатывать в 10 раз больше энергии, чем тратится на инициацию и поддержание управляемой реакции термоядерного синтеза. Строительство элементов конструкции реактора ведется в исследовательском центре ядерной энергетики Кадараш (Cadarache) на юге Франции. Согласно планам первые запуски реактора ITER должны состояться в 2020 году.

"Цель проекта ITER заключается в том, что бы принести энергию термоядерного синтеза на коммерческий рынок, в мировую энергетическую систему. Энергия термоядерного синтеза более безопасна и более дешева, чем энергия, получаемая от расщепления урана" - рассказывает профессор Мэдху Мэдхукэр (Professor Madhu Madhukar). - "В термоядерных реакторах не может произойти спонтанной цепной реакции, что может привести к катастрофам, таким какие имели место быть в Чернобыле и в Фукусиме. В отличие от обычных реакторов, реакторы синтеза используют подобие естественных процессов, которые в более больших масштабах протекают на Солнце".

В рамках проекта ITER специалисты Лаборатории разработки магнитных систем (Magnet Development Laboratory, MDL) и 15 студентов университета Теннеси работают, начиная с 2008 года. На их долю выпала разработка системы изоляции и стабилизации основного соленоида реактора, который весит без малого 1000 тонн. Реактор "Токмак" использует магнитные поля для удержания плазмы, горячего газа, заряженного электрически, в форме тора. Основную роль в этом процессе играет центральный соленоид реактора, который в случае реактора ITER состоит из шести гигантских катушек, сложенных друг поверх друга. Магнитное поле, генерируемое основным соленоидом, регулирует поток плазмы, воспламенение и поддержание реакции термоядерного синтеза.

Ключом к созданию изоляции соленоида стал выбор соответствующего материала. Этим материалом стал материал, известный как стеклотекстолит, смесь стеклянного волокна с эпоксидной смолой в качестве связующего. Свойства эпоксидной смолы размягчаться и становиться пластичной при нагревании было использовано исследователями для обеспечения снятия механических напряжений в конструкции соленоида, которые возникают во время его работы.

Но исследователи применили в конструкции соленоида не обычный стеклотекстолит, который широко используется в производстве печатных плат и других электротехнических изделий. Помимо стекловолокна в материал была введена масса различных присадок, которые позволили материалу сохранять требуемые свойства в широком диапазоне условий окружающей среды, таких как температура, глубина вакуума и механические нагрузки.

На разработку технологии было потрачено почти два года времени, а на пропитку обмоток макета центрального соленоида и на контроль результата было потрачено в общей сложности всего 2 дня. В настоящее время технология передана специалистам компании General Atomics из Сан-Диего, которая в ближайшее время начнет изготовление рабочего образца центрального соленоида, который впоследствии отправится во Францию и будет установлен в реакторе ITER.