Одеялко от термоядерной злобы на сто пятьдесят миллионов градусов

Физики обожают шутить! Правда, их юмор не всегда удается понять без знания некоторых нюансов…

Еще на ранних стадиях разработки столь циклопической машины стало ясно, что одной вакуумной камерой мы не отделаемся. Придется внутрь камеры ставить целый ворох защитных систем, или — жить нашему токамаку лет пять максимум.

Сели за разработку внутренней защиты. Ну и назвали ее — бланкет.

Одеяло, да!

Такое вот одеяльце, которым накрывают сто пятьдесять миллионов градусов… Юмористы! Не щит, не броня, не панцирь там какой-нибудь. Одеяло.

Ну, значит будем укрываться одеялом!

Ведь наша плазма даже в идеально упакованном в магнитное поле варианте все равно яростно светит, греет все вокруг и наводит в металлах невероятные токи, опять-таки нагревающие их. А на закуску — обстреливает все вокруг мощнейшим потоком термоядерных нейтронов большой разрушительной силы.

Все, что мы читали в прошлой серии — про вакуумную камеру — описывало методы спасения оборудования от _остатков_ этой термоядерной злобы. Того, что пройдет-таки за бланкет. И то — хватило на фантастической сложности конструкцию! С десяток текстов про нее написать пришлось.

Что же говорить о самом «одеяле»?

Тут требования больше на пару порядков. Один тепловой поток, пять-десять мегаватт на квадратный метр уже находится на техническом пределе материаловедения. В понятных нам сравнениях — это конфорка электроплиты на максимуме мощности, согревающая площадь ногтя мизинца. Тепловая нагрузка в камере сгорания среднестатистического ракетного двигателя существенно меньше! А ведь им-то надо работать в лучшем случае несколько раз по паре сотен секунд! И никакие нейтроны, рентгеновское излучение, наведенные токи в сотни ампер камере сгорания двигателя не мешают.

В итоге инженеры с учеными на пару вывернулись наизнанку, но смогли создать конструкцию с проектным сроком жизни аж в целых пять лет. Загрузив коллег-робототехников задачей по замене блоков бланкета — страшно фонящих после пяти лет топливной кампании — с помощью хитрых роботов.

При этом саму выкройку одеяла пришлось делать двухслойной. Ага, с пододеяльником, как положено. Состоит бланкет из двух частей — относительно тонкая панель передней стенки, принимающая основной удар тепла и света, и экранирующий блок — толстый, как ватное одеяло, внутренний блок. На него крепится панель передней стенки, проходит охлаждающая вода, гасятся нейтроны и все прочее.

Эта радость размещена внутри вакуумной камеры в 18 рядов, перекрывая всю камеру от разрушительного контакта с плазмой. Но разработчики ИТЭР, естественно, не могли ограничиться какими-то жалкими 18 вариантами дизайна! По факту их в десять раз больше — 180 отдельных дизайнов. Каждый — просчитать по полусотне физических параметров, защитить проект, изготовить, разнообразно и изобретательно оттестировать. Исполнить все прочие премудрости уникального научного железа.

Как сделаем бланкет — можем под этим одеялом спать спокойно!

Целых пять лет. Если, конечно, срывы плазмы будут в допустимых пределах. Если нет — блоки в местах контакта придется менять куда быстрее…

Поехали разбираться в деталях токамаковой одеялостроительной промышленности?