Урок из истории: Как в США построили гигантский термоядерный реактор и не включили его ни разу

21 февраля 1986 года, пятница. В Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) собрались 300 ученых и инженеров на церемонию, посвященную завершению строительства уникального объекта — Зеркальной установки для испытаний термоядерного синтеза, или MFTF-B. Директор программы Т. Кеннет Фаулер получил поздравление от Джона Херрингтона, тогдашнего министра энергетики при Рональде Рейгане, с блестяще выполненной работой.

В этот самый день, после почти десяти лет разработки и освоения почти миллиарда долларов (в ценах 2023 года), проект был закрыт. Монументальная машина так и не была запущена.

В своем письме Херрингтон выразил сожаление: «Я хочу, чтобы вы все знали, как я огорчен тем фактом, что, как только вы завершили этот замечательный новый объект, бюджетные ограничения диктуют нам перевести его в режим ожидания, а не эксплуатировать, как вы, возможно, надеялись. Это разочаровывает и, возможно, не является лучшим использованием наших национальных талантов и ресурсов, но мы должны взять дефицит под контроль».

Монтаж магнита в установку MFTF-B в 1981 году.
ЛАБОРАТОРИЯ LLNL

Когда я просматривал снимки со строительства компонентов комплекса на сайте LLNL, меня особенно заворожил один кадр 1980 года. На нем запечатлена странная, витая масса металла — на тот момент это был крупнейший в мире сверхпроводящий магнит.

Этот 350-тонный магнит был заключен в корпус из нержавеющей стали, выполненный в характерной форме «инь-ян». Его внутренняя часть охлаждалась путем прокачки жидкого гелия. Для создания токопровода потребовалось намотать тридцать миль провода в течение года.

Конструкция была способна генерировать магнитные поля, в 150 000 раз превышающие земное поле.

Энергетический кризис 1970-х годов подтолкнул США к активному финансированию альтернативных источников энергии. В поисках управляемого термоядерного синтеза сформировались два основных научно-исследовательских пути: тороидальная конструкция типа «токамак», развиваемая учеными Принстона, и подход MFTF-B, основанный на отражении перегретой плазмы от двух противонаправленных «магнитных зеркал» на концах линейного сосуда.

Директор программы МФТФ-Б Фаулер однажды сказал: «Строительство больших машин — это сочетание сроков, ресурсов, благоразумия и азартной игры». Но эта ставка не сыграла.

Решение администрации Рейгана законсервировать машину стало настоящим ударом для исследователей. А здание 431 в Ливерморе, где размещался проект, было снесено в 2005 году после того, как не смогло достичь порога исторической значимости для внесения в Национальный реестр исторических мест.

группа людей позирует перед каркасом MFTF-B
MFTF-B во время строительства в 1983 году
ЛАБОРАТОРИЯ LLNL

На фоне недавних новостей о том, что Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) LLNL впервые достиг чистого прироста энергии в реакции ядерного синтеза, перспективы исследований в области термояда вновь выглядят более многообещающими.

Ключом к успеху NIF стало удержание плазмы внутри 192 мощных лазеров, сфокусированных на крошечной мишени. Прокачка 2 миллионов джоулей энергии вызвала реакцию синтеза, которая продлилась 100 триллионных долей секунды.