ITER

Istorija

ITER projektas prasidėjo 1985 metais kaip bendradarbiavimas tarp Europos sąjungos (per EURATOM organizaciją), JAV, tuometinės TSRS ir Japonijos. Koncepcinio ir inžinerinio projektavimo fazės užsibaigė priimtinu, detaliu projektu 2001 metais, palaikytu 650 milijonų JAV dolerių vertės tyrimų ir vystymo, vykdytų „ITER dalyvių“, siekiant patvirtinti jo praktinį tinkamumą. Prie šių dalyvių (Rusijos Federacija pakeitė Tarybų Sąjungą, JAV pasitraukė iš projekto 1999 metais ir sugrįžo 2003) derėdamasi dėl būsimų ITER statymo, veikimo ir sustabdymo prisijungė Kanada (kuri nutraukė savo dalyvavimą 2003 metais), Kinija ir Pietų Korėja. Indija oficialiai tapo ITER dalyve 2005 metų gruodžio 6 dieną.
2005 metų birželio 28 dieną buvo oficialiai paskelbta, kad ITER bus statomas Europos Sąjungoje, pietinėje Prancūzijoje. Derybos, kuriose buvo priimtas šis sprendimas, baigėsi kompromisu tarp ES ir Japonijos, kuriuo Japonijai buvo pažadėta 20 % tiriamojo personalo ir vadovavimas ITER administraciniam organui. Be to, projektui bus pastatytas dar vienas tyrimų įrenginys Japonijoje, o Europos Sąjunga sutiko padengti apie 50 % šios institucijos kainos.
2006 metų lapkričio 21 dieną, tarptautinis konsorciumas pasirašė formalų susitarimą statyti reaktorių.
ITER veiks lygiagrečiai su medžiagų bandymų įrenginiu – „Tarptautiniu branduolių sintezės medžiagų apspinduliavimo įrenginiu“ (IFMIF), kuriame bus vystomos medžiagos tinkamos naudoti ekstremaliose sąlygose, kurios bus ateities termobranduolinėse jėgainėse. Po abiejų šių įrenginių bus statoma demonstracinė jėgainė, DEMO, kuri jau gamins elektros energiją komerciniam naudojimui.

Vieta

ITER statymo vietos parinkimo procesas truko labai ilgai. Realiausi kandidatai buvo Cadarache branduolinių tyrimų centras, esantis Provence-Alpes-Côte-d’Azur, Prancūzijoje ir Rokkasho, esantis Aomori, Japonijoje. Kanada 2001 metų gegužę pasiūlė vietą Klaringtone, bet pasitraukė 2003 metais. Ispanija 2002 metais balandžio 17 dieną taip pat pasiūlė vietą Vandellos branduolinių tyrimų centre, bet 2003 metų lapkritį ES nusprendė sukoncentruoti visą savo palaikymą Prancūzijos siūlomai vietai. Nuo šio momento liko dvi vietos – kandidatės Prancūzijoje ir Japonijoje.
Susitikime Maskvoje 2005 metų birželio 28 dieną dalyviai susitarė, kad ITER bus statomas Cadarache branduolinių tyrimų centre.
Planuojama ITER komplekso statybas pradėti 2008 metais, o paties tokamako surinkimo pradžia numatoma 2011 metais. Nenumatytos politinės, finansinės ar net socialinės problemos gali žymiai pakoreguoti šias datas.

Finansavimas

Šiuo metu numatoma ITER statybos, priežiūros ir susijusių tyrimų kaina viso jos veikimo metu yra 10 milijardų eurų. 2005 metų birželio mėnesio konferencijoje Maskvoje ITER dalyviai sutarė tokį finansavimo įnašų padalinimą: 50 % narė šeimininkė, Europos Sąjunga ir po 10 % kiekvienas kitas narys. ITER susitikime Jeju, Korėjoje sutarta, kad šeši nariai – nešeimininkai finansuos 6/11 visos kainos – truputį daugiau nei pusę – o ES įneš likusią dalį. Gamybinis įnašas buvo paskirstytas taip: penkios šalys (Kinija, Indija, Korėja, Rusija ir JAV) kiekviena įneš 1/11 (iš viso 5/11), Japonija 2/11, o ES 4/11.
Nors Japonijos finansinis įnašas, kaip ir kitų šalių – nešeimininkių, bus 1/11 visos kainos, ES sutiko jai suteikti specialų statusą, todėl Japonija suteiks 2/11 tiriamojo personalo Cadarache ir jai atiteks 2/11 konstrukcijos kontraktų, o ES personalo ir konstrukcijos komponentų įnašai bus sumažinti nuo 5/11 iki 4/11.

Problematika ir kritika

ITER projektas susiduria su nemažai techniškai sudėtingų problemų. Viena iš jų yra tai, kad 14 MeV energijos neutronai, susidarę sintezės reakcijose, pažeis medžiagas, iš kurių yra pastatytas reaktorius. IFMIF vyksta tyrimai, kuriais siekiama nustatyti kaip (ir ar) įmanoma sukurti pakankamai ilgai išliekančias reaktoriaus sienas, kad komercinė jėgainė būtų ekonomiškai perspektyvi esant intensyviam neutronų bombardavimui. Pažeidimai susidaro dėl aukštos energijos neutronų, išmušančių atomus iš jų įprastų padėčių kristalinėje gardelėje. Susijusi problema ateities komercinėms branduolių sąlajos jėgainėms yra ta, kad bombardavimas neutronais dalį reaktoriaus pavers radioaktyviu. Dėl to komercinio reaktoriaus demontavimas gali būti sunkus ir brangus. Kita problema yra superlaidžių magnetų pažeidimas neutronų pluoštais.
Prancūzijos asociacija, kuriai priklauso apie 700 antibranduolinių grupių, „Sortir du nucléaire“ („Atsisakykime branduolinės energijos“), teigė, kad ITER kelia pavojų, nes mokslininkai dar nežino kaip manipuliuoti aukštos energijos deuterio ir tričio vandenilio izotopais naudojamais sąlajos procese. Tačiau reikėtų pastebėti, kad deuteris yra stabilus vandenilio izotopas, kurio yra ir geriamajame vandenyje (mūsų kūnuose yra iki apie 10 g deuterio), o trumpaamžio (pusamžis ~12 metų) ir radioaktyvaus tričio dujų ITER reaktoriuje bus tik maždaug 0,2 g. Šiam tričiui patekus į aplinką, jis greitai pakiltų į viršutinę atmosferą, nes yra lengvesnis už orą, kur toks mažas jo kiekis nekeltų jokio pavojaus.
Rebecca Harms, Europos parlamento Žaliųjų frakcijos/Europos laisvojo aljanso narė, priklausanti Pramonės, mokslinių tyrimų ir energetikos komitetui, yra pasakiusi, kad „Artimiausius 50 metų branduolinė sąlaja nei išspręs klimato pasikeitimų problemos, nei garantuos mūsų energitinį saugumą.“ Argumentuodama, kad ES energetiniai tyrimai turėtų būti sutelkti kitur, ji pasakė, kad: „Žaliųjų/EFA grupė reikalauja, kad šios lėšos būtų išleistos energetiniams tyrimams, kurie bus svarbūs ateityje. Didžiausias dėmesys turėtų būti nukreiptas į atsinaujinančius energijos šaltinius.“
Nemažai branduolių sąlajos tyrėjų, dirbančių su ne tokamakų sistemomis, kritikuoja ITER, kadangi jam skiriamos didelės lėšos, dalis kurių, jų manymų, gali būti panaudotos prieinamesniems ir/ar finansiškai efektyvesniems sąlajos jėgainių projektams.

Atsakas į kritiką

Projekto šalininkai mano, kad didelė ITER kritikos dalis yra klaidinanti ir netiksli, ypač tvirtinimai apie eksperimentui „būdingą pavojų“. Komercinėse sąlajos jėgainėse susidarys šimtus kartų mažiau radioaktyviųjų atliekų nei branduolių skilimo jėgainėse, jose nesusidarys ilgaamžių radioaktyvių atliekų, taip pat sąlajos reaktoriuose neįmanoma nebevaldoma grandininė reakcija. Tiesioginis plazmos kontaktas su reaktoriaus sienomis ją užterštų, dėl to ji iškart atvėstų ir sąlajos procesas nutrūktų. Be to, kuro kiekio konkrečiu momentu esančio sąlajos reaktoriuje (pusė gramo deuterio/tričio) pakanka reakcijai vykti ilgiausiai valandai, o branduolių skilimo reaktoriuose paprastai būna kelerių metų kuras.
ITER šalininkai pabrėžia, kad vienintelis būdas įtikinamai įrodyti idėjas apie medžiagų atsparumą intensyviam neutronų srautui yra eksperimentiškai medžiagas apšvitinti tuo srautu – o tai ir yra vienas iš pirminių ITER ir IFMIF tikslų, abu įrenginiai bus svarbūs dėl neutronų galios spektrų skirtumų tarp tikros deuterio-tričio degančios plazmos ir plazmos, gautos IFMIF įrenginyje. ITER tikslas yra išsiaiškinti mokslinius ir inžinerinius klausimus susijusius branduolių sąlajos jėgainėmis. Yra praktiškai neįmanoma gauti patenkinamus teorinius rezultatus apie savybes medžiagų, veikiamų intensyviu energingų neutronų srautu, taip pat yra manoma, kad deganti plazma savo savybėmis skirsis nuo šildomų plazmų.