стоящее время проектирование реактора полностью закончено и выбрано место для его строительства – исследовательский центр Кадараш (фр. Cadarache) на юге Франции, в 60 км от Марселя
(рис. 5.2.3, Б).
Строительство ITER планируется завершить в ноябре 2019 года.
ITER будет работать в импульсном режиме, и температура плазмы должна достичь величины 108 °С во время импульса и удерживаться в течение часа, что приведет к значительной газовой нагрузке на вакуумную систему, плюс к этому вся система окажется в радиационном и магнитном полях.
Основные крионасосы будут откачивать гелий и водород при температуре криопанелей 4,5 К. Откачивающая система должна обеспечивать давление в основной камере на уровне 10–5 – 10–7 Па и на уровне 2 · 10–1 Па в инжекторе нейтрального пучка (рис. 5.2.3, В). Поток откачки оценивается на уровне 150 м3 · Па · с–1, что на несколько порядков выше, чем, например, в токамаке JET (евро-
пейский проект в Великобритании). Для этого каждый насос должен иметь быстроту действия
~ 40 м3 · с–1.
На рис. 5.2.3, Г приведены основные технические характеристики ITER.
Ожидаемая газовая нагрузка – водород с тритием. Это означает две опасности: накопление радиоактивного трития и достижение концентрации взрыва для водорода, поэтому в ITER предусмотрено три контура защиты (рис. 5.2.3, Д). Предполагается, что криопанели (рис. 5.2.3, Е) будут регенерироваться в течение 600 с при температуре 100 К после каждого рабочего цикла с длительностью
600 с.
Проект 4. Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (XFEL) – междуна-
родный проект по строительству самого крупного в мире лазера на свободных электронах при участии 12 стран (Дания, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Италия, Польша, Россия, Словакия, Испания. Швеция, Швейцария, а также Китай, собирающийся присоединиться к проекту), который будет реализован в Германии между землями Гамбург и Шлейзвинг-Гольштейн.
XFEL – четвертая очередь создания источников синхротронного излучения в лаборатории DESY (немецкий электронный синхротрон, Гамбург, Германия).
Туннель длиной 3,4 км, где предполагается разместить сверхпроводящий линейный ускоритель и линии фотонных лучей, будет пролегать на глубине от 6 до 38 м и протянется от участка DESY в Гамбурге до Шёнефельда, где расположатся административные здания, экспериментальные станции и лаборатории (рис. 5.2.4, А).
Завершить проект планируется в 2014 г.
В основе лазера XFEL находится ускоритель электронов, который будет располагаться в подземном туннеле длиной 3,4 км (стрелки на рис. 5.2.4, А и Б). Ускорение пучка происходит в сверхпроводящих резонаторах, сделанных из ниобия, который при температуре 2 К переходит в сверхпроводящее состояние (см. рис. 5.2.4, В). Вся эта структура термоизолируется с помощью вакуумного кожуха при величине давления в кожухе 10–5 Па.
Пучок электронов, получаемый из DESY, разводится на два пучка: один при энергиях 13 – 27 ГэВ, второй при энергиях 20 – 50 ГэВ, что позволяет, в конечном итоге, регулировать длину волны синхротронного излучения в диапазоне 0,1 – 5,0 нм.
Пучок ускоренных электронов является источником излучения, которое возникает во время прохождения пучка электронов через ондуляторы. Величина давления в ондуляторах 10–5 Па. Ондуляторы расположены на выходе ускорителя (после поворота, см. рис. 5.2.4, Г) и представляют собой установленные в ряд магниты (вигглеры) длиной 200 м, заставляющие пучок двигаться по синусоидальной траектории. Электроны испытывают ускорение и генерируют спонтанное синхротронное излучение (лазерный пучок) (см. рис. 5.2.4, Д и Е).
К ондуляторам примыкает «веер» из шести туннелей для проводки синхротронного излучения в экспериментальные залы.
Общая длина вакуумированных туннелей XFEL составит 5,8 км.
Лазерный пучок собирается специальной оптикой в пятнышко размером около длины волны (для излучения инфракрасных лазеров это микроны, а для лазеров рентгеновского диапазона, в которых применяется зеркальная оптика, – доли нанометров). Таким образом, достигается огромная концен-
дается огромным выбросом энергии. В теории в термоядерных реакторах можно получать много энергии с низкими затратами, но на данный момент ученые тратят намного больше энергии и денег на запуск и поддержание реакции синтеза.
