Начнем с самого начала, то есть с предмета: строительство Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER на англ. или ИТЭР). Другими словами, после Манхэттенского проекта, программы «Аполлон», Международной космической станции и разработки системы GPS, это пятый по стоимости экспериментальный проект в истории — с предполагаемым использованием ресурсов от 18 до 22 миллиардов евро. А можно сказать даже лучше: то, что специализированная пресса называет «самым сложным строительным проектом в мире», или крупнейший когда-либо построенный экспериментальный реактор деления.

Мы можем еще больше уточнить этот вопрос, если объясним, хотя бы вкратце, что такое термоядерный синтез: это ядерная реакция, в результате которой при столкновении двух атомов дейтерия и трития — изотопов водорода, которые, как было доказано за десятилетия исследований, представляют собой идеальное «топливо» — выделяется огромное количество энергии, помимо атомов гелия и нейтронов. Мы можем получить представление о реакции синтеза, если учесть, что это та же самая реакция, которая производит энергию, поступающую к нам от Солнца.

Положительным моментом этого источника энергии является то, что он не производит прямых радиоактивных отходов и использует практически неисчерпаемое топливо. Кстати, человечество искало способ управления этим огромным источником энергии, то есть плазмой дейтерия и трития температурой в миллионы градусов Цельсия, с тех пор, когда австралийский физик Марк Олифант, австрийский физик Пауль Хартек и новозеландский физик Эрнест Резерфорд осуществили первую реакцию термоядерного синтеза в Кавендишских лабораториях Кембриджского университета в 1934 году.

Прежде чем продолжить, необходимо в нескольких словах пояснить место строительства ИТЭР: эксперимент, еще находящийся в стадии подготовки, то есть строящийся, проводится в городке Кадараш на юге Франции. Это заставляет нас описать обстоятельства, то есть предварительные сведения: экспериментальный проект реактора деления осуществляется в рамках международного сотрудничества между Европой, Соединенными Штатами, Россией, Китаем, Индией, Японией и Южной Кореей.

Это научное сотрудничество началось в 1985 году – и вот мы знаем временные рамки – по инициативе президента Советского Союза Михаила Горбачева. Заручившись поддержкой президента Франции Франсуа Миттерана, он предложил Рональду Рейгану, тогдашнему президенту США, создание международного проекта по развитию термоядерной энергетики в мирных целях.

Сначала соглашение было подписано Советским Союзом, США, Европейским сообществом по атомной энергии (или Евратом – европейский государственный орган, отвечающий за координацию исследовательских программ в области ядерной энергии) и Японией. Однако в 2007 году к проекту присоединились Китай, Южная Корея и Индия. Европа, которая финансирует 50% ИТЭР (Франция вносит 10% от общего бюджета, тогда как остальные партнеры 10%), получила право на размещение штаб-квартиры эксперимента, а значит и ее расположение в Кадараше. Ожидается, что строительство будет завершено к концу 2025 года, а первые операции с дейтерием и тритием состоятся в 2035 году — и на этом все о временных рамках.

Давайте продолжим о предмете: 150 000 м3 бетона, 7 500 тонн стали, 1 миллион компонентов и 10 миллионов отдельных деталей, примерно 15 000 рабочих из 5 000 компаний в 90 странах — 3 000 человек, занятых только гражданским строительством — все это содержится в 39 зданиях и занимает площадь 42 га — «одну из крупнейших искусственных ровных поверхностей в мире». Для реализации проекта, основанного на токамаке (русская аббревиатура от «камеры с тороидальной магнитной катушкой», поскольку русские были первыми, кто придумал эту конструкцию), согласно заявлениям Power Technology профессора Яна Тревельяна Чепмена, генерального директора Управления по атомной энергии Соединенного Королевства: «кольцевая магнитная камера (…) — это лучшая конструкция термоядерного реактора, которую мы знаем».

Давайте вздохнем на секунду и продолжим о предмете: строительство вакуумной камеры... нет, самой большой вакуумной камеры из нержавеющей стали в мире, весом 4000 тонн, для размещения токамака; создание системы электромагнитов, самой мощной из когда-либо созданных, магнитное поле которой будет содержать чрезвычайно горячую плазму дейтерия и трития, а также системы или «криостата», через который при температуре -269°C будет циркулировать жидкий гелий, необходимый для обеспечения сверхпроводимости магнитов.

Конечной целью всего этого сложного процесса является воспроизведение условий, необходимых для возникновения реакции деления, а также для того, чтобы мы могли ее сдержать и направить в свою пользу. То есть нагреть дейтериевое и тритиевое топливо до температуры 150 миллионов °С, чтобы атомы обоих веществ приобрели достаточные скорости для слияния при столкновении. И чтобы произведенная энергия была в 10 раз больше, или 500 МВт, чем потребляемая процессом, то есть 50 МВт.

Единственное, что осталось прояснить, это причина: потому что ядерный синтез, если нам удастся его контролировать и поставить себе на службу, как намереваются ИТЭР и многие другие эксперименты, обеспечит неограниченную мощность энергии без выбросов CO2 и без радиоактивности. Или, как говорит Fusion for Energy – организация Европейского Союза, которая управляет своим вкладом в ИТЭР, – «чтобы измерить его производительность и извлечь необходимые уроки для будущей коммерческой термоядерной электростанции».