"Уско­ри­те­ли Ост­ре­цо­ва" - трез­вый взгляд

6-10 ок­тяб­ря 2014 года в Об­нин­ске в ГНЦ РФ-​ФЭИ про­шла XXIV Рос­сий­ская кон­фе­рен­ция по уско­ри­те­лям за­ря­жен­ных ча­стиц "RuРАС-​2014".

В ку­лу­а­рах ме­ро­при­я­тия на во­про­сы элек­трон­но­го из­да­ния AtomInfo.Ru от­ве­тил ака­де­мик Сер­гей ИВА­НОВ, за­ме­сти­тель ди­рек­то­ра ГНЦ Ин­сти­тут фи­зи­ки вы­со­ких энер­гий НИЦ "Кур­ча­тов­ский ин­сти­тут" (ИФВЭ, Протви­но) и пред­се­да­тель про­грамм­но­го ко­ми­те­та кон­фе­рен­ции.

- Сер­гей Вла­ди­сла­во­вич, во­прос по по­во­ду при­клад­но­го при­ме­не­ния уско­ри­тель­ных тех­но­ло­гий. В по­след­ние годы много го­во­рит­ся о ADS-​системах - си­сте­мах, в ко­то­рых ра­бо­той под­кри­ти­че­ско­го ре­ак­то­ра управ­ля­ет уско­ри­тель.

- Ко­неч­но, это очень ин­те­рес­ная тема. Пер­вы­ми об­ра­ща­ют­ся к ней, чаще всего, ре­ак­тор­щи­ки, ко­то­рые хо­ро­шо по­ни­ма­ют все вы­го­ды та­ко­го ре­жи­ма ра­бо­ты с точки зре­ния без­опас­но­сти и воз­мож­но­сти ис­поль­зо­ва­ния аль­тер­на­тив­ных топ­лив­ных цик­лов.

Дей­стви­тель­но, в этом слу­чае мы имеем под­кри­ти­че­ский ре­ак­тор и ис­клю­ча­ем саму воз­мож­ность ава­рии раз­гон­но­го типа. При необ­хо­ди­мо­сти можно про­сто вы­клю­чить внеш­нюю под­пит­ку драй­вер­ным пуч­ком от про­тон­но­го уско­ри­те­ля, и цеп­ная ре­ак­ция де­ле­ния оста­нав­ли­ва­ет­ся.

Но вы долж­ны по­ни­мать, что этой идее нужно прой­ти дол­гий путь до внед­ре­ния. Во­про­сов мно­же­ство - от нейтронно-​физических кон­стант для таких энер­гий до стен­до­вой про­вер­ки клю­че­вых тех­но­ло­ги­че­ских си­стем и тех­но­ло­гий. При­чём это долж­на быть экс­пе­ри­мен­таль­ная ра­бо­та в "ре­аль­ном сек­то­ре" фи­зи­ки, то есть, с ре­ля­ти­вист­ски­ми пуч­ка­ми за­ря­жен­ных ча­стиц.

Те­перь вы­ска­жу свою точку зре­ния как спе­ци­а­ли­ста по уско­ри­те­лям. На со­вре­мен­ном этапе раз­ви­тия на­ше­го на­прав­ле­ния науки и тех­ни­ки сде­лать такую си­сте­му, при­год­ную для про­мыш­лен­но­го ис­поль­зо­ва­ния, будет чрез­вы­чай­но тя­же­ло.

По­тре­бу­ют­ся ГэВ-​ные пучки про­то­нов ме­га­ватт­но­го (и выше) уров­ня мощ­но­сти, ра­бо­та­ю­щие в непре­рыв­ном ре­жи­ме, и до­ступ­ность та­ко­го пучка долж­на быть очень вы­со­кой. Те­перь пред­ставь­те себе, что по­доб­ный ли­ней­ный уско­ри­тель - драй­вер про­мыш­лен­ной ADS си­сте­мы - яв­ля­ет­ся при­мер­но 800-​метровой уста­нов­кой!

Вы по­лу­ча­е­те боль­шой ли­ней­ный объ­ект, на­би­тый слож­ным и раз­но­род­ным обо­ру­до­ва­ни­ем, при­чём его си­сте­мы функ­ци­о­ни­ру­ют по прин­ци­пу пе­ре­мно­же­ния - отказ на какой-​то одной под­си­сте­ме озна­ча­ет ноль пучка на вы­хо­де из уско­ри­те­ля. А дли­тель­ный про­пуск пучка для вас будет озна­чать ава­рий­ную оста­нов­ку под­кри­ти­че­ско­го ре­ак­то­ра со всеми вы­те­ка­ю­щи­ми от­сю­да по­след­стви­я­ми.

Про­ек­ты та­ко­го типа в мире есть. Но пока все они ис­сле­до­ва­тель­ские, пред­на­зна­чен­ные для про­вер­ки ос­нов­ных прин­ци­пов и от­ра­бот­ки клю­че­вых тех­но­ло­гий. До про­мыш­лен­но­го внед­ре­ния ADS-​систем ещё очень да­ле­ко.

Без­услов­но, дви­гать­ся в на­прав­ле­нии со­зда­ния новых уско­ри­те­лей мощ­ных и ин­тен­сив­ных пуч­ков имеет смысл, и не толь­ко с точки зре­ния ADS-​систем. Мы в Протви­но ра­бо­та­ем над про­ект­ны­ми пред­ло­же­ни­я­ми в этом на­прав­ле­нии.

Рас­счи­ты­вать при­дёт­ся на соб­ствен­ные силы, на силы про­мыш­лен­но­сти нашей стра­ны, по­то­му что по­доб­ные уско­ри­те­ли близ­ки к уста­нов­кам двой­но­го при­ме­не­ния, и в слу­чае ши­ро­ко­го ис­поль­зо­ва­ния меж­ду­на­род­ной ко­опе­ра­ции будет вы­со­кой угро­за вне­зап­но по­пасть под санк­ции и эм­бар­го. То есть, мощ­ные уско­ри­те­ли при­клад­но­го на­зна­че­ния нужно обя­за­тель­но де­лать на базе оте­че­ствен­но­го обо­ру­до­ва­ния.

Дей­ству­ю­щий уско­ри­тель - это син­тез ком­плек­са вза­и­мо­дей­ству­ю­щих тех­но­ло­гий. За­ни­мать­ся про­ек­та­ми на ос­но­ве уско­ри­те­лей за­ря­жен­ных ча­стиц надо, в том числе, из-за их муль­ти­пли­ка­тив­но­го эф­фек­та.

Раз­ви­тие уско­ри­тель­ных тех­но­ло­гий под­тя­ги­ва­ет за собой боль­шой куст смеж­ных на­прав­ле­ний науки и тех­ни­ки, тре­бу­ет под­го­тов­ки ква­ли­фи­ци­ро­ван­ных кад­ров ин­же­не­ров и ис­сле­до­ва­те­лей. Об­рат­ное утвер­жде­ние тоже верно - если мы не под­ни­мем все нуж­ные на­прав­ле­ния, то и боль­ших успе­хов в уско­ри­тель­ной тех­ни­ке и тех­но­ло­гии не до­бьём­ся.

- Спа­си­бо, Сер­гей Вла­ди­сла­во­вич, за ин­тер­вью для элек­трон­но­го из­да­ния AtomInfo.Ru.

atominfo.ru

Вывод: тех­но­ло­гия непро­стая, про­блем ре­шить еще много, ис­сле­до­ва­ний и ин­ве­сти­ций в новые тех­но­ло­ги­че­ские про­из­вод­ства пред­сто­ит много. Т.е. до про­мыш­лен­ных об­раз­цов - десяток-​другой лет.