Европейская промышленность продолжает демонстрировать снижение компетенций в области сложного высокотехнологичного производства. Ярким примером стал международный проект ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor), где прошлым летом был выявлен вопиющий случай: сварные работы на объекте выполнял специалист с поддельными дипломами. Хотя качество его работы формальных нареканий не вызывало, сам факт найма без проверки квалификации указывает на системные проблемы в управлении. Ответственность за подобные провалы, как часто бывает, перекладывается на предшественников, что весьма удобно, особенно учитывая, что предыдущий директор проекта, Бернар Биго, скончался в 2022 году.
Сектор вакуумной камеры извлекается из шахты реактора для ремонта (ИТЭР)
Цели и сложности проекта ИТЭР
ИТЭР — это масштабный эксперимент по созданию установки для поддержания управляемой термоядерной реакции. Комплекс на юге Франции не предназначен для коммерческой генерации электроэнергии. Его задача — стать научно-технологической базой для будущей демонстрационной термоядерной электростанции (ДЕМО), строительство которой планируется к середине 2030-х годов. Именно поэтому ИТЭР настолько дорог и сложен: он буквально нашпигован исследовательской аппаратурой, что нехарактерно для коммерческих энергоблоков.
Сегмент системы охлаждения на участке трубопровода для теплоносителя (ИТЭР)
Научная цель проекта — достичь удержания плазмы с температурой около 150 миллионов градусов Цельсия в течение 400 секунд. При этом реактор должен продемонстрировать десятикратный энергетический выход: при затратах 50 МВт на запуск получить 500 МВт термоядерной мощности. Стоит отметить, что для обслуживания всей вспомогательной инфраструктуры самого токамака требуется ещё порядка 300 МВт, что часто остаётся за рамками упрощённых расчётов.
Сроки и бюджет проекта неоднократно пересматривались. От первоначальных 5 миллиардов евро стоимость выросла как минимум вчетверо. Первый пробный запуск плазмы, изначально запланированный на 2025 год, уже переносился несколько раз. Новый директор, Пьетро Барабаски, назначенный в 2022 году, сразу заявил о необходимости пересмотра графика в сторону увеличения, и вскоре проблемы посыпались одна за другой.
Рентгеновский контроль выявил сеть трещин в трубопроводах системы охлаждения. Требуется замена 23 километров труб (ИТЭР)
Проблема с сердцем реактора
Ключевой элемент реактора — вакуумная камера — из-за своих гигантских размеров (объём 1400 м³, вес 5200 тонн) изготавливается по частям.
Обратите внимание: Разобрал свою веб-камеру и изучил ее. Внутри она выглядит очень интересно, поэтому прикрепил много фото..
Полная камера со всеми коммуникациями (без учёта магнитов и охлаждения) будет весить около 8500 тонн. Конструкция разделена на девять секторов, подобно сегментам пирога. Четыре из них производит Южная Корея, пять — страны Евросоюза.Когда первый корейский сектор был доставлен и два года назад установлен в шахту, выяснилось, что детали «пирога» не стыкуются. Геометрия кромок в разных местах не совпадала на сотни килограммов металла. Попытка роботизированной сварки таких дефектных кромок успехом не увенчалась, а летом 2023 года ответственных за эту работу уволили. Для исправления ситуации сектор пришлось извлекать, а это сложнейшая операция. В ходе последующих проверок были обнаружены трещины в трубках охлаждающих экранов камеры, вероятно, вызванные браком при сварке. Требуется замена 23 километров трубопроводов. По оценкам нового руководства, эти проблемы могут отодвинуть завершение проекта на несколько лет.
Два сектора вакуумной камеры не удалось состыковать для сварки из-за несовпадения кромок (ИТЭР)
Более года эксперты всех стран-участниц, включая Россию, французские органы надзора и руководство ИТЭР, искали выход из тупиковой ситуации. Новый план работ должен был быть представлен к началу 2024 года, однако окончательное решение по графику совет проекта рассмотрит только в июне.
Выход найден: ставка на Китай
В этой ситуации показательным стало недавнее решение: контракт на сборку проблемной вакуумной камеры получил китайско-французский консорциум TAC-1. Он был создан в 2019 году между дочерней структурой China Atomic Energy Corporation и французским ядерным гигантом Framatome. Успехи Китая в термоядерных исследованиях неоспоримы: страна строит собственные экспериментальные реакторы и активно развивает это направление. Участие Framatome в консорциуме можно рассматривать как формальную дань европейскому участию, однако очевидно, что реальные компетенции и производственные мощности сейчас сосредоточены в Азии.
Это решение красноречиво говорит о сдвиге технологического баланса. Пока западные страны пытаются изолировать Россию (которая, стоит отметить, продолжает исправно поставлять свои компоненты для ИТЭР), они сами становятся зависимыми от китайских технологий в критически важных областях.
Китай присоединился к проекту ИТЭР в 2006 году и уже выполнил множество сложных задач, включая изготовление криостата, центрального соленоида, полоидальных магнитов и систем управления. Китайские инженеры доказали свою способность решать задачи высочайшего уровня сложности. Теперь им доверяют сборку одного из самых ответственных узлов всего проекта — задачи, с которой европейские подрядчики не справились.
Этот контракт — не единичный случай. Ранее китайская компания China General Nuclear была приглашена британским правительством в консорциум с французской EDF для восстановления атомной энергетики Великобритании. Эти факты свидетельствуют о глубокой трансформации: в то время как инженерный потенциал Старого Света стагнирует, Китай активно наращивает и экспортирует свои компетенции в области высоких энергетических технологий.
Мой Telegram-канал со свежими короткими новостями о науке, искусственном интеллекте и технологиях каждый день.
[my] Энергия (Производство энергии) Реактор термоядерного синтеза Длинный пост 19Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Не шмогла. Рабочую камеру термоядерного реактора ИТЭР во Франции поручили собирать китайцам.