Перегляд вихідного коду сторінки Міжнародний експериментальний термоядерний реактор

{{Картка:Установка термоядерного синтезу
 | Назва                     = International Thermonuclear Experimental Reactor
 | Скорочено                 = ITER
 | Логотип                   = ITER Logo NoonYellow.svg
 | Зображення установки      = ITER Exhibit (01810402) (12219071813) (cropped).jpg
 | Підпис зображення         = Макет реактора ITER
 | Тип                       = [[Токамак]]
 | Країна                    = {{FRA}}
 | Місто                     = [[Сен-Поль-ле-Дюранс]]
 | Установа                  = [[ITER]]
 | Запущено                  = 
 | Зупинено                  =

 | Висота                    = 30
 | Радіус конструкції        = 10,7
 | Тороїдальне магнітне поле = 5,3
 | Q                         = 10
 | Потужність                = 500 
 | Нагрів                    = 50

 | Зовнішній радіус          = 6,2
 | Внутрішній радіус         = 2,0<ref>{{cite web|url=http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/iter/iter02.htm|title=Tokamaks parameters|accessdate=21 листопада 2021|language=en|archive-date=30 січня 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20200130203506/http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/iter/iter02.htm}}</ref>
 | Струм плазми              = 15
 | Об'єм плазми              = 837
 | Густина плазми            = {{val|e=20}}
 | Температура плазми        = {{val|e=8}} °С
 | Тривалість імпульсу       = > 500

 | Попередник                = 
 | Конкуренти                = 
 | Особливості               = 
 | Вебсторінка               = [https://www.iter.org/ ITER]
 |}}
'''Міжнародний експериментальний термоядерний реактор''' ({{lang-en|International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER}})&nbsp;— експериментальний проєкт, який передбачає побудову, випробовування й використання [[токамак]]а, у якому завдяки реакції [[ядерний синтез|термоядерного синтезу]] вдасться отримувати значну кількість енергії без викидів [[діоксид вуглецю|діоксиду вуглецю]] та небезпеки [[радіоактивність|радіації]]. Місцем його зведення обрано локацію біля дослідницького центру «[[Кадараш (дослідницький центр)|CEA-Cadarache]]» в місті [[Сен-Поль-ле-Дюранс]] ([[Прованс]], [[Франція]])<ref>{{cite web|url= https://www.iter.org/visiting/howto|title= ITER Access Plan|author= |publisher= iter.org|accessdate= 29 листопада 2021|language= en|archive-date= 29 листопада 2021|archive-url= https://web.archive.org/web/20211129025408/https://www.iter.org/visiting/howto}}</ref>. Термін будівництва основних компонент&nbsp;— 2007—2025 роки<ref>{{cite web|url= https://www.iter.org/construction/construction|title= Main construction milestones|author= |publisher= iter.org|accessdate= 28 липня 2020|language= en|archive-date= 4 вересня 2018|archive-url= https://web.archive.org/web/20180904153802/https://www.iter.org/construction/construction}}</ref>. Термін завершення будівництва та початок використання дейтерій-тритієвої плазми заплановано на 2035 рік<ref>{{cite web|url= https://www.iter.org/proj/inafewlines#6|title= ITER Timeline|author= |publisher= iter.org|accessdate= 28 липня 2020|language= en|archive-date= 28 травня 2020|archive-url= https://web.archive.org/web/20200528014452/https://www.iter.org/proj/inafewlines#6}}</ref>.

== Учасники проєкту ==
Країни-участниці:
* Країни [[Європейський Союз|ЄС]]
* [[Індія]]
* [[Китай]]
* [[Південна Корея|Корея]]
* [[Росія]]
* [[Сполучені Штати Америки|США]]
* [[Японія]]
Країни, що підписали договір про співпрацю:
* [[Австралія]]
* [[Казахстан]]
* [[Канада]]
* [[Таїланд]]

== Історія ==
[[Файл:Cadarache (red dot) CIA World Factbook map.png|thumb|right|250px|Дослідницький центр в [[Кадараш (місто)|Кадараші]], [[Франція]]]]
[[Файл:ITER site 2018 aerial view (41809720041).jpg|міні|праворуч|Будівельний майданчик (2018 рік)]]

* 1985: [[Союз Радянських Соціалістичних Республік|СРСР]] запропонував створити «[[токамак]]» ('''то'''роїдальна '''ка'''мера з '''ма'''гнітними '''к'''отушками) нового покоління за участю країн-дослідників [[Ядерний синтез|термоядерної реакції]].
* 1988—1990: концептуальне доопрацювання проєкту термоядерного реактора за участю радянських, американських, японських та європейських вчених.
* 21 липня 1992 року: у [[Вашингтон]]і підписана чотиристороння міжурядова угода про розробку інженерного проєкту ITER.
* 1996: [[Сполучені Штати Америки|США]] припинили участь у проєкті.
* 2001: технічний проєкт реактора ITER успішно завершено.
* 2001—2003: [[Канада]] розпочала свою участь у проєкті.
* 2003: до проєкту повернулися США, до нього приєдналися також [[Китай]] і [[Південна Корея|Корея]].
* 28 червня 2005 року: у [[Москва|Москві]] міністри країн&nbsp;— учасниць проєкту підписали протокол про місце будівництва реактора&nbsp;— дослідницький центр «[[Кадараш (дослідницький центр)|КАЕ-Кадараш]]» ({{lang-fr|CAE-Cadarache}}), [[Франція]] (на півдні країни).
* 6 грудня 2005 року: до проєкту приєдналася [[Індія]].
* 25 травня 2006 року: у [[Брюссель|Брюсселі]] учасники консорціуму підписали угоду про початок практичної реалізації проєкту у 2007&nbsp;р.
* 2007: початок робіт на будмайданчику.
* 2020: розпочато інтеграцію компонентів токамака.
* 2025: запланована дата завершення будівництва базових компонентів; запуск першої плазми для демонстрації сумісної роботи компонентів<ref>{{cite web|url= https://www.iter.org/proj/inafewlines|title= What is ITER?|author= |publisher= iter.org|accessdate= 20 липня 2020|language= en|archive-date= 28 травня 2020|archive-url= https://web.archive.org/web/20200528014452/https://www.iter.org/proj/inafewlines}}</ref>.
* 2035: запланована дата завершення будівництва та початку роботи на дейтерій-тритієвій плазмі<ref>{{Cite web|title=ITER Council endorses updated project schedule to Deuterium-Tritium Operation (pdf)|url=https://www.iter.org/doc/www/content/com/Lists/list_items/Attachments/708/2016_11_IC-19.pdf|url-status=live|website=ITER|language=en|accessdate=19 вересня 2020|archive-date=21 вересня 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20200921030045/https://www.iter.org/doc/www/content/com/Lists/list_items/Attachments/708/2016_11_IC-19.pdf}}</ref>.

== Технічні дані ==
[[Файл:Deuterium-tritium fusion.svg|міні|праворуч|Дейтерій-трітієва реакція [[ядерний синтез|ядерного синтезу]], внаслідок якої виділяється значна кількість енергії]]
Установка ITER&nbsp;— термоядерний реактор типу «[[токамак]]». Процес, що відбуватиметься у ньому, певною мірою протилежний тому, що відбувається в [[ядерний реактор|атомному реакторі]], де атоми контрольовано [[поділ ядра|розщеплюють]]. У новітній установці ядра [[дейтерій|дейтерію]] і [[тритій|тритію]] зливатимуться з утворенням ядра [[гелій|гелію]] ([[альфа-частинка]]) і високоенергетичного [[нейтрон|нейтрона]]:
: <math>{}^{2}_{1}\mbox{H} + {}^{3}_{1}\mbox{H}  \rightarrow {}^{4}_{2}\mbox{He} + {}^{1}_{0}\mbox{n} + 17.6 \mbox{ MeV} </math>

Це відбуватиметься в камері [[тор (геометрія)|тороїдної]] форми, де під впливом високих температур та тиску атоми [[дейтерій|дейтерію]] і [[тритій|тритію]] втрачають електрони, і газ перетворюється на розпечену [[плазма (агрегатний стан)|плазму]]. Від контакту зі стінками камери її утримуватимуть надпотужні [[котушка індуктивності|магнітні котушки]], однак вона має тенденцію прориватися крізь магнітний бар'єр і завдавати ушкоджень внутрішній стінці реактора. Демонстрація стійкого утримання плазми в робочому стані є однією з цілей ITER<ref>{{cite web|url= http://www.iter.org/faq#What_are_the_consequences_of_disruptions|title= What are the consequences of disruptions?|author= |publisher= iter.org|accessdate= 28 листопада 2021|language= en|archive-date= 1 лютого 2018|archive-url= https://web.archive.org/web/20180201114204/https://www.iter.org/faq#What_are_the_consequences_of_disruptions}}</ref>.

Характеристики реактора за проєктом:
* Загальний радіус конструкції&nbsp;— 10,7&nbsp;м.
* Висота&nbsp;— 30&nbsp;м.
* Великий радіус плазми&nbsp;— 6,2&nbsp;м.
* Малий радіус плазми&nbsp;— 2,0&nbsp;м.
* Об'єм плазми&nbsp;— 837&nbsp;м<sup>3</sup>.
* Магнітне поле&nbsp;— 5,3&nbsp;Тл.
* Максимальний струм у плазмовому шнурі&nbsp;— 15&nbsp;МА.
* Потужність зовнішнього нагріву плазми&nbsp;— 50&nbsp;МВт.
* Потужність теплової енергії що виділяється в плазмі внаслідок термоядерної реакції&nbsp;— 500&nbsp;МВт.
* Коефіцієнт посилення потужності&nbsp;— 10 разів.
* Середня температура&nbsp;— 100&nbsp;млн&nbsp;°C.
* Тривалість стабільної плазми&nbsp;— > 500&nbsp;c.

== Фінансовий аспект ==

Вартість проєкту оцінюється у 20&nbsp;млрд євро<ref>{{cite web|title=U.S. cash contributions to ITER|url=https://www.reuters.com/article/us-nuclearpower-fusion-iter/iter-nuclear-fusion-project-avoids-delays-as-u-s-doubles-budget-idUSKBN1H2286|publisher=Reuters|date=2018-03-26|accessdate=2021-11-29|archive-date=29 листопада 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20211129022607/https://www.reuters.com/article/us-nuclearpower-fusion-iter/iter-nuclear-fusion-project-avoids-delays-as-u-s-doubles-budget-idUSKBN1H2286}}</ref>.

Частки учасників (на етапі створення): Китай, Індія, Корея, Росія, США&nbsp;— кожна по 1/11 суми, Японія&nbsp;— 2/11, ЄС&nbsp;— 4/11.
[[Файл:U.S. Department of Energy - Science - 425 003 001 (9786811206).jpg|міні|440x440пкс|Розріз ITER&nbsp;— найбільшого токамака у світі, будівництво якого розпочалося у 2013 році, а повноцінна експлуатація запланована на 2035 рік. Він призначений для демонстрації того, що функціонуючий термоядерний реактор можливий, і вироблятиме 500&nbsp;МВт енергії. Синя фігура людини внизу показує масштаб.]]
Вартість вступу нової країни до проєкту&nbsp;— 1&nbsp;млрд євро.

== Участь України в проєкті ==

Попри те що між Україною і ЄС існує договір про співпрацю в галузі термоядерного синтезу, на державному рівні участі в проєкті ITER Україна досі не бере. Імовірною причиною є брак фінансування науки державою, адже для повноцінної участі в проєкті потрібно зібрати 1&nbsp;млрд євро.

Однак слід зазначити, що на рівні наукових інститутів, організацій та установ українські вчені беруть активну участь у проєкті. Зокрема фахівці з України працюють над розробкою окремих елементів: оболонки, засоби та пристрої магнітної діагностики реактора.

Однією з форм співпраці українських та європейських вчених є міжнародні проєкти [[Український науково-технологічний центр|Українського науково-технологічного центру]] (УНТЦ). Зокрема, було виконано такі проєкти, що стосувались цієї галузі:
* Проєкт №&nbsp;3535 «Інтелектуальні гальваномагнітні засоби для діагностики магнітного поля ITER» (2005—2007).
* Проєкт №&nbsp;3988 «Радіаційностійкі холлівські зонди та пристрої для JET» (2007—2010).

== Цікаві факти ==
* Один кілограм [[Тритій|тритію]] коштував у 2010 році приблизно 30&nbsp;млн доларів<ref>[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8547273.stm Is fusion power really viable?] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150926062840/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8547273.stm |date=26 вересня 2015 }} [[BBC|BBC News]] (5 березня 2010&nbsp;р.)</ref>. Для запуску ITER буде потрібно щонайменше 3&nbsp;кг тритію, для запуску [[DEMO]] знадобиться 4—10&nbsp;кг<ref name="lanl03">[http://fire.pppl.gov/fesac_dp_ts_willms.pdf Tritium Supply Considerations] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101011070402/http://fire.pppl.gov/fesac_dp_ts_willms.pdf |date=11 жовтня 2010 }}, LANL, 2003. «ITER startup inventory estimated to be ~3 Kg»</ref>. Гіпотетичний тритієвий реактор витрачав би 56&nbsp;кг тритію на виробництво 1&nbsp;ГВт·рік електроенергії, тоді як всесвітні запаси тритію на 2003 рік становили 18&nbsp;кг<ref name="lanl03"/>. Світова комерційна потреба на 1995 рік становить щорічно близько 400&nbsp;г, і ще близько 2&nbsp;кг було потрібно для підтримання ядерного арсеналу США<ref>{{cite web|url=http://ieer.org/resource/reports/tritium-environmental-health-budgetary-strategic-effects/|title=Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium|author=Hisham Zerriffi|date=1996|publisher=Institute for Energy and Environmental Research|accessdate=2013-11-13|archive-date=19 жовтня 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20141019221103/http://ieer.org/resource/reports/tritium-environmental-health-budgetary-strategic-effects/}}</ref> (7&nbsp;кг для світових військових споживачів). Близько 4&nbsp;кг тритію на рік утворюється на [[Атомна електростанція|АЕС]], але не виділяється<ref>[http://books.google.ru/books?id=YThIeCSxVZ4C&pg=PA15&lpg=PA15 International Control of Tritium for Nuclear Nonproliferation and Disarmament] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150222014925/http://books.google.ru/books?id=YThIeCSxVZ4C&pg=PA15&lpg=PA15 |date=22 лютого 2015 }}, CRC Press, 2004, page 15</ref>.
* Однією з теоретичних концепцій, перевірка якої передбачається на ITER, є те, що тритію, утвореного в реакції [[Поділ ядра|поділу ядер]] літію (реакція <math>{}^{1}_{0}\mbox{n} + {}^{6}_{3}\mbox{Li} \rightarrow {}^{4}_{2}\mbox{He} + {}^{3}_{1}\mbox{H}</math>), буде достатньо, щоб забезпечувати потреби самої установки, або його утворення навіть перевищить ці потреби. Це теоретично дало б змогу забезпечувати тритієм і нові установки. Літій, що використовується в реакції у спеціальній {{Не перекладено|Захисна оболонка|захисній оболонці|en|Breeding blanket}}, є частиною покриття камери токамака, а нейтрони породжуються самою основною термоядерною реакцією<ref>{{cite web|url= http://www.iter.org/faq#What_questions_will_be_answered_by_ITER_that_have_not_already_been_answered_by_research_to_date|title= ITER's targets|author= |publisher= iter.org|accessdate= 28 листопада 2021|language= en|archive-date= 1 лютого 2018|archive-url= https://web.archive.org/web/20180201114204/https://www.iter.org/faq#What_questions_will_be_answered_by_ITER_that_have_not_already_been_answered_by_research_to_date}}</ref><ref>{{cite web|url= https://www.iter.org/faq#Will_fusion_run_out_of_fuel|title= Will fusion run out of fuel?|author= |publisher= iter.org|accessdate= 28 листопада 2021|language= en|archive-date= 18 травня 2019|archive-url= https://web.archive.org/web/20190518161633/https://www.iter.org/faq#Will_fusion_run_out_of_fuel}}</ref><ref>{{cite web|url= https://www.iter.org/mach/tritiumbreeding|title= Tritium Breeding|author= |publisher= iter.org|accessdate= 28 листопада 2021|language= en|archive-date= 28 листопада 2021|archive-url= https://web.archive.org/web/20211128210913/https://www.iter.org/mach/tritiumbreeding}}</ref>.
* Для стабільної тривалої роботи в умовах інтенсивного потоку нейтронів та високих температур розроблений спеціальний вид сталі<ref>[https://www.neimagazine.com/news/newsnrg-completes-testing-of-special-steel-for-iter-6963965 NRG completes testing of special steel for Iter] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20211121225153/https://www.neimagazine.com/news/newsnrg-completes-testing-of-special-steel-for-iter-6963965 |date=21 листопада 2021 }} , [https://www.neimagazine.com/ NEI Magazine] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20211121225154/https://www.neimagazine.com/ |date=21 листопада 2021 }} (31 січня 2019&nbsp;р.)</ref>. EUROFER97&nbsp;— це [[Феритна сталь|феритна/мартенситна сталь]], що була ліцензована та надалі вивчається з 1999 року як європейський варіант структурного матеріалу (сталі) для ядерних пристроїв наступних поколінь<ref>{{Cite news|title=EUROFER 97. Tensile, charpy, creep and structural tests|url=https://publikationen.bibliothek.kit.edu/270055720|date=2003|accessdate=2023-01-25|doi=10.5445/ir/270055720|language=en|first=M.|last=Rieth|first2=M.|last2=Schirra|first3=A.|last3=Falkenstein|first4=P.|last4=Graf|first5=S.|last5=Heger|first6=H.|last6=Kempe|first7=R.|last7=Lindau|first8=H.|last8=Zimmermann}}</ref>. Має значну кількість переваг у зрівнянні з аустенітними сталями (як-от 316L<ref>{{Cite book
|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080560335001166
|title=4.16 - Tritium Barriers and Tritium Diffusion in Fusion Reactors
|last=Causey
|first=R. A.
|last2=Karnesky
|first2=R. A.
|last3=San Marchi
|first3=C.
|date=2012-01-01
|editor-last=Konings
|editor-first=Rudy J. M.
|series=Comprehensive Nuclear Materials
|publisher=Elsevier
|location=Oxford
|pages=511–549
|language=en
|doi=10.1016/b978-0-08-056033-5.00116-6
|isbn=978-0-08-056033-5
}}</ref>), сучасно застосованими у ядерних реакторах. Одне із завдань ITER&nbsp;— це тестування операційної здатності EUROFER97 як основного матеріалу для захисту від нейтронного потоку.

== Див. також ==
* [[Токамак]]
* [[DEMO]]
* [[Wendelstein 7-X]] (Німецький дослідницький [[стеларатор]])
* [[JT-60SA]] (Японський дослідницький токамак)
* [[Національний комплекс лазерних термоядерних реакцій]] (США)
* [[RACE]] (Англійський центр розробки технологій для роботи в складних умовах)

== Примітки ==
{{reflist|3}}

== Посилання ==

* {{Official website|https://www.iter.org}} {{ref-en}}
* [https://web.archive.org/web/20080513192614/http://www.iter.org/reduced.htm ITER технічні цілі] {{ref-en}}
* [https://web.archive.org/web/20080921171459/http://www.iter.org/Features.htm ITER токамак у розрізі] {{ref-en}}
* [https://web.archive.org/web/20081002225019/http://www.iter.org/pdfs/ITER_Design_Phase.pdf ITER Design] Thorough overview of entire project
* [https://web.archive.org/web/20061107220145/http://www.iter.org/Future-beyond.htm Beyond ITER] The timescale to a commercial fusion power plant by 2050.
* [https://fusionforenergy.europa.eu ITER Європа (Fusion for Energy) (F4E)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220423192803/https://fusionforenergy.europa.eu/ |date=23 квітня 2022 }} {{ref-en}}
* [https://iterrf.ru/ ITER Росія] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20211121160837/https://iterrf.ru/ |date=21 листопада 2021 }} {{ref-ru}}
* [https://web.archive.org/web/20090126022801/http://www.debatpublic-iter.org/ Commission particulière du débat public Projet ITER] {{ref-fr}}
* [https://web.archive.org/web/20140914125632/http://www.efda.org/ EFDA home page]
* [https://www.ifmif.org/ IFMIF home page] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20211121160847/https://www.ifmif.org/ |date=21 листопада 2021 }}.
* [http://fire.pppl.gov FIRE home page] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200805160152/http://fire.pppl.gov/ |date=5 серпня 2020 }}, with current news on ITER and other burning plasma developments
* [http://www.pppl.gov Princeton Plasma Physics Laboratory] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220427024416/https://www.pppl.gov/ |date=27 квітня 2022 }}
* [https://web.archive.org/web/20080820003953/http://www.climatechange.com.au/2005/06/28/building-a-star-on-earth-france-to-construct-nuclear-fusion-reactor/ Climate Change Chronicles article about France winning the ITER contract]
* [https://web.archive.org/web/20081206061108/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/v38_1_05/article15.shtml ITER and ORNL]
* [http://science.howstuffworks.com/fusion-reactor.htm Fusion reactors explained by HowStuffWorks] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081207030432/http://science.howstuffworks.com/fusion-reactor.htm |date=7 грудня 2008 }}
* [https://web.archive.org/web/20061116091253/http://www.iterfan.org/ Unofficial ITER fan club]
* [http://www.ipr.res.in/ Institute for Plasma Research (IPR) (India)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140620232825/http://www.ipr.res.in/sst1/SST-1.html |date=20 червня 2014 }}
* [https://web.archive.org/web/20070612071605/http://flyvbjerg.plan.aau.dk/whatisamegaproject.php What is a megaproject?]
* [https://24tv.ua/tech/zaversheno-budivnitstvo-naybilshogo-sviti-termoyadernogo-reaktora_n2589673 Найбільший у світі термоядерний реактор ITER нарешті завершено, але є проблема]
* [https://world-nuclear-news.org/articles/korea-completes-delivery-of-iter-vessel-sectors Korea completes delivery of ITER vessel sectors]

{{Токамаки}}
{{Експериментальні установки ядерного синтезу}}
{{Європейська термоядерна програма}}

[[Категорія:Міжнародні науково-технічні проєкти]]
[[Категорія:Керований термоядерний синтез]]
[[Категорія:Токамаки]]
[[Категорія:Мегапроєкти]]