ФИЗИКА ПЛАЗМЫ, 2009, том 35, № 10, с. 964-975
КОНФЕРЕНЦИИ
УДК 533.9
РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ФИЗИКИ ПЛАЗМЫ И УПРАВЛЯЕМОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА В РОССИИ В 2008 ГОДУ
© 2009 г. И. А. Гришина, В. А. Иванов, Л. М. Коврижных
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия Поступила в редакцию 07.05.2009 г.
Дан обзор научных работ и проведен анализ основных направлений исследований, представленных в докладах на ежегодной XXXVI Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу.
РАСЯ: 52.55.-s, 52.25.-b
XXXVI Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу состоялась в г. Звенигороде Московской обл. с 9 по 13 февраля 2009 г. Организаторами конференции являлись Научный совет по физике плазмы Российской академии наук, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Научный совет РАН по комплексной проблеме "Физика низкотемпературной плазмы", Объединенный институт высоких температур РАН, Научно-технологический центр ПЛАЗМАИОФАН, Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова. Финансовую поддержку оказали Российский фонд фундаментальных исследований, Российская академия наук, Государственная корпорация Росатом.
На конференции было представлено, помимо обзорных, 332 научных доклада из 88 российских и 22 иностранных научных центров, ведущих исследования по физике плазмы, управляемому термоядерному синтезу (УТС), плазменным и лучевым технологиям. Общее количество авторов составило около 900 человек. Тезисы докладов опубликованы [1].
Доклады охватывали четыре направления:
1. Магнитное удержание высокотемпературной плазмы.
2. Инерциальный термоядерный синтез.
3. Физические процессы в низкотемпературной плазме.
4. Физические основы плазменных и лучевых технологий.
По этим направлениям работали секции, на которых обсуждались 89 устных докладов и 243 стендовых. В рамках конференции как самостоятельное мероприятие была организована секция по проблемам ИТЭР.
Состоялись 4 пленарных заседания, на которых заслушаны 16 обзорных докладов о результатах отечественных и мировых исследований по ряду актуальных проблем.
В этом году отмечались юбилеи четырех выдающихся ученых нашей страны, которые внесли огромный вклад в развитие науки о плазме и управляемом термоядерном синтезе. С докладом, посвященным 100-летию со дня рождения академика Льва Андреевича Арцимовича (1909—1973), яркого физика, организатора науки, лауреата Ленинской и Государственных премий, выступил В.С. Стрелков (ИЯС, РНЦ "Курчатовский институт"). Роль Л.А. Арцимовича в исследованиях термоядерной плазмы, его влияние на их развитие не только в нашей стране, но и в мире, были, по признанию всего международного сообщества, определяющими. Лев Андреевич был инициатором и руководителем программы по управляемому термоядерному синтезу. Он вел большую научно-организационную, общественную и преподавательскую работу: был академиком-секретарем Отделения общей физики и астрономии Академии наук, профессором Московского университета, активным членом Пагоушского движения.
20 февраля исполнилось 90 лет крупному специалисту в области ускорителей заряженных частиц, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза, лауреату Ленинской и Государственной премий, профессору Матвею Самсоновичу Рабиновичу (1919—1982). Воспоминаниями о совместной работе с ним поделилась Д.К. Акулина (ИОФ РАН). С начала 60-х годов научные интересы М.С. Рабиновича устремились в новую область науки — физику плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Матвей Самсонович был одним из создателей и последовательным защитником стеллараторной программы в СССР. На уни-
кальных установках, созданных в руководимой им Лаборатории физики плазмы ФИАН, удалось получить ряд новых фундаментальных результатов по нагреву и удержанию горячей плазмы, что способствовало возрождению стеллараторной программы во многих странах мира. М.С. Рабинович был одним из организаторов и бессменным заместителем председателя совета "Физика плазмы" АН СССР. Практически все конференции, симпозиумы и семинары по физике плазмы как в СССР, так и за рубежом организовывались и проводились при его непосредственном, определяющем участии. Матвей Самсонович стал инициатором создания и главным редактором журнала "Физика плазмы".
В самом конце 2008 г. исполнилось бы 80 лет Борису Борисовичу Кадомцеву (1928—1998) — выдающемуся физику, который в течение четверти века после ухода из жизни Л.А. Арцимовича был лидером отечественной программы УТС. Директор Института ядерного синтеза РНЦ "Курчатовский институт" В.П. Смирнов, говоря о научной деятельности Б.Б. Кадомцева, отметил, что он еще в молодые годы решил задачу о действующем поле в плазме, проанализировал несколько типов магнитных ловушек, исследовал ряд неустойчи-востей плазмы. Уже тогда значительная часть работ Бориса Борисовича была выполнена в тесной связи с экспериментом. Таковы, в частности, известные работы по теории токово-конвективной неустойчивости плазмы в тлеющем разряде и по конвекции плазмы в осесимметричной открытой ловушке.
В 60-е годы Б.Б. Кадомцев занимается разработкой теории турбулентности плазмы в тороидальном магнитном поле. Эти работы подытожены в монографии "Турбулентность плазмы". Был сделан важный вывод о не слишком большой величине потерь в токамаке и реализуемости термоядерного реактора на основе этой конфигурации (публикации 1967 г.). К этому времени относится и формулировка точно интегрируемого нелинейного уравнения Кадомцева—Петвиашвили. Круг научных интересов Б.Б. был широк. Так, в связи с открытием пульсаров он сделал несколько ярких работ по свойствам вещества в сверхсильном магнитном поле. Полученные Б.Б. Кадомцевым результаты имеют непреходящую ценность. Они легли в фундамент новой науки — физики высокотемпературной плазмы.
В декабре прошлого года исполнилось 80 лет со дня рождения Гургена Ашотовича Аскарьяна (1928—1997), сочетавшего в своей деятельности черты специалиста высочайшей квалификации и в экспериментальной, и в теоретической физике. Еще на студенческой скамье он предложил новый способ регистрации быстрых заряженных частиц. Мало кому известен тот факт, что Г.А. Аскарьян
первый высказал идею пузырьковой камеры. Им было открыто важное явление в нелинейной физике — самофокусировка мощного пучка света. Это открытие Г.А. Аскарьяна было признано при его жизни и удостоено Ленинской премии. Открытое и исследованное Гургеном Ашотовичем явление радиоизлучения ливней заряженных частиц, которые развиваются в атмосфере под действием быстрых частиц, попадающих на Землю из космоса, получило название эффекта Аскарьяна. В последние годы регистрация ливней с помощью эффекта Аскарьяна получила заметное развитие, многие радиоастрономические станции в расписании своей работы выделяют время на такую регистрацию. Это только малая часть работ Г.А. Аскарьяна, о которых рассказал Б.М. Боло-товский (ФИ им. П.Н. Лебедева РАН).
Обзорные доклады, заслушанные на пленарных заседаниях, по существу подводили итоги исследований, проведенных за последний год в различных областях физики плазмы, УТС и прикладных работ. Несколько выступлений относились к смежным с физикой плазмы проблемам.
В докладе П.Н. Алексеева, Э.А. Азизова, Е.П. Велихова, В.А. Лопаткина, В.П. Смирнова, Ю.С. Стребкова, С.А. Субботина, О.Г. Филатова и А. Л. Шимкевича "Использование термоядер -ных нейтронов в ядерной энергетике" (РНЦ "Курчатовский институт", ТРИНИТИ, НИКИ-ЭТ им. Н.А. Доллежаля, НИИЭФА им. Д.В. Ефремова) рассмотрены концептуальные схемы термоядерных источников нейтронов на основе то-камаков и других термоядерных систем. Ядерная энергетика (ЯЭ) в перспективе обеспечивает необходимое для устойчивого развития масштабное безэмиссионное производство энергии, обладающее долгосрочной ресурсной базой и слабой зависимостью от региона добычи первичного энергоносителя — природного урана. Однако существующая технологическая база не достаточна для перехода к крупномасштабной ЯЭ как энергосистеме будущего. Причиной этого является нерешенность на сегодня проблем исчерпаемо-сти экономически приемлемых залежей природного делящегося материала — урана-235 (эффективный ресурс меньше, чем у нефти и газа), организации хранения отработавшего ядерного топлива, угрозы неконтролируемого использования ядерных материалов.
Без решения этих проблем ЯЭ не может стать основой устойчивого развития. Перевод ядерной энергетики на самообеспечение топливом к середине этого века можно было бы обеспечить за счет замыкания ядерного топливного цикла и интенсивного ввода в систему ядерной энергетики быстрых реакторов с расширенным воспроизводством топлива. Однако задача создания коммерческих быстрых реакторов с высокой избыточной
наработкой топлива до сих пор не решена в промышленном масштабе. Ряд проблем технического характера, безопасности, экономических и нераспространения заставляют разработчиков ориентироваться на проекты быстрых реакторов с менее интенсивным бридингом. Такой подход может создать напряженность в топливном обеспечении ЯЭ и существенно ограничить темп роста ее мощностей. Для снижения подобного риска можно использовать термоядерные нейтроны, что целесообразно как для наработки ядерного и термоядерного топлива, так и для трансмутации долгоживущих радионуклидов. При полном замыкании топливного цикла в режиме самообеспечения топливом сырьевая проблема ЯЭ потенциально перестает быть предметом конфронтации в борьбе за мировые энергетические ресурсы.
В работе большого коллектива сотрудников Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирского Госуниверситета и Новосибирского технического университета "Многопробочная ловушка ГОЛ-3: состояние и перспективы", представленной А.В. Бурдаковым, дан обзор экспериментов на многопробочной ловушке ГОЛ-3, которая представляет собой 12-метровый соленоид с гофрированным магнитным полем. Основной нагрев плазмы осуществляется мощным электронным пучком. В экспериментах варьировались как параметры плазмы (плотность в диапазоне 1020—1022 м-3), так и параметры
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.