В Российском федеральном ядерном центре – ВНИИЭФ (предприятие Госкорпорации «Росатом») завершили сборку камеры взаимодействия самой мощной лазерной установки в мире
15 апреля 2019 года в Сарове (Нижегородская область) завершился важный этап сооружения лазерной установки нового поколения. Камера взаимодействия после завершения 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 ее изготовление проводилось непосредственно рядом с местом строительства одновременно с возведением здания под лазерную установку.
Всего за 14 месяцев с использованием уникальной технологии сварки произведен монтаж сферы и ее 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 мм. Всего на поверхности сферы располагаются более 100 портов. О точности произведенных операций свидетельствуют следующие цифры: максимальное отличие формы камеры от сферы составляет менее 5 мм, а оси всех портов имеют отклонение от её центра менее 1 мм.
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 грузоподъемный кран. Стоит отметить, что высота здания для лазерной установки – 32 метра, с десятиэтажный дом.
Саровская установка для лазерного синтеза будет рекордсменом среди введенных и планируемых к строительству лазерных систем. Так, 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: «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. 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 (“зажигания” термоядерных реакций в мишенях) первыми в мире».
На сегодняшний день проработана программа экспериментов и после вывода модулей установки в штатный режим будут проведены первые эксперименты по облучению мишеней. Участие в этих экспериментах примут ученые РФЯЦ-ВНИИЭФ и других предприятий Госкорпорации «Росатом», а также ученые ведущих академических институтов нашей страны.
В настоящий момент ведутся испытания систем первого модуля установки. В конце 2019 года будет проведен его запуск. Ввод в эксплуатацию первой очереди лазерной установки запланирован на 2022 год.
Справка. ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (РФЯЦ-ВНИИЭФ) – предприятие Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».
РФЯЦ-ВНИИЭФ – крупнейший отечественный научно-технический центр, который успешно решает оборонные, научные и народнохозяйственные задачи и является лидером в России по созданию лазерных систем. Основной задачей РФЯЦ-ВНИИЭФ остается создание и обеспечение надежности и безопасности ядерного арсенала России.
Предприятие обладает компетенциями в различных отраслях науки и промышленности, создает разработки, направленные на опережающее импортозамещение, а также собственные информационные продукты и технологии, предназначенные для российского рынка.
