СОДРУЖЕСТВО НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ СОВЕТ
Решение о Программе научных исследований на казахстанском материаловедческом токамаке на 2018–2020 годы
|
от 2 марта 2018 года |
город Москва |
Экономический совет Содружества Независимых Государств
решил:
1. Утвердить Программу научных исследований на казахстанском материаловедческом токамаке на 2018–2020 годы (прилагается).
2. Заинтересованным министерствам и ведомствам государств – участников СНГ принять меры по реализации указанной Программы.
3. Комиссии государств – участников СНГ по использованию атомной энергии в мирных целях совместно с Исполнительным комитетом СНГ осуществлять мониторинг выполнения Программы научных исследований на казахстанском материаловедческом токамаке на 2018–2020 годы.
|
От Азербайджанской Республики |
От Российской Федерации |
||
|
|
|
|
Первый заместитель Председателя Правительства |
|
-------- |
И.Шувалов |
||
|
|
|
||
|
От Республики Армения |
От Республики Таджикистан |
||
|
|
Вице-премьер-министр, Министр международной экономической интеграции и реформ |
|
Первый заместитель Премьер-министра |
|
В.Габриелян |
Д.Саид |
||
|
|
|
||
|
От Республики Беларусь |
От Туркменистана |
||
|
|
Чрезвычайный и Полномочный Посол Республики Беларусь в Российской Федерации, специальный представитель Республики Беларусь по вопросам интеграционного сотрудничества в рамках Союзного государства, Евразийского экономического союза, Содружества Независимых Государств, Организации Договора о коллективной безопасности по совместительству, Полномочный представитель Республики Беларусь при Экономическом совете СНГ |
|
|
|
И.Петришенко |
|
||
|
|
|
||
|
От Республики Казахстан |
От Республики Узбекистан |
||
|
|
Полномочный представитель Республики Казахстан в Комиссии по экономическим вопросам при Экономическом совете СНГ |
|
|
|
О.Песков |
-------- |
||
|
|
|
||
|
От Кыргызской Республики |
От Украины |
||
|
|
Полномочный представитель Кыргызской Республики в Комиссии по экономическим вопросам при Экономическом совете СНГ |
|
|
|
З.Асанкожоева |
|
||
|
|
|
||
|
От Республики Молдова |
|
||
|
|
|
|
|
|
-------- |
|
||
|
|
|
||
Утверждена
Решением
Экономического совета СНГ
о Программе научных исследований на казахстанском материаловедческом токамаке
на 2018–2020 годы
от 2 марта 2018 года
Программа
научных исследований на казахстанском
материаловедческом токамаке на 2018–2020 годы
1. Общие положения
Программа научных исследований на казахстанском материаловедческом токамаке на 2018–2020 годы (далее – Программа) разработана в целях реализации Соглашения о совместном использовании экспериментального комплекса на базе казахстанского материаловедческого токамака от 26 мая 2017 года (далее – Соглашение).
Соглашение определяет основные направления сотрудничества государств – участников СНГ и механизмы взаимодействия ведомств и экспертов, обозначает принципы проведения совместных исследований, регламентирует вопросы обеспечения правовой охраны интеллектуальной собственности.
2. Проект создания казахстанского материаловедческого токамака
Казахстанский материаловедческий токамак (КТМ) и его совместное использование государствами – участниками СНГ могут внести значительный вклад в развитие энергетики, высокотехнологичных и наукоемких отраслей промышленности и экономики в целом.
Сооружение экспериментального комплекса на базе КТМ началось в 2003 году. В настоящее время работы, необходимые для его функционирования на плановых параметрах, завершаются.
В IV квартале 2017 года осуществлен второй этап физического пуска комплекса КТМ, в начале 2018 года планируется провести сдачу комплекса в эксплуатацию, после чего он будет готов для осуществления Программы.
КТМ представляет собой прообраз реактора по получению энергии на основе управляемого термоядерного синтеза. Это более совершенная технология по сравнению с используемыми в настоящее время ядерными реакторами, исключающая возможность аварий с радиоэкологическими последствиями.
Комплекс предназначен для изучения материаловедческих аспектов термоядерных реакторов.
3. Цели и задачи Программы
Цель Программы – развитие исследований по термоядерному синтезу и технологиям на основе международного сотрудничества и совместного использования установок термоядерного синтеза государств – участников СНГ.
Основными задачами Программы являются реализация совместных научных исследований на КТМ, испытание и выявление перспективных материалов для работы на установках термоядерного синтеза.
4. Основные направления Программы и формы сотрудничества
4.1. Основные направления исследований по Программе:
проведение исследований по физике плазмы КТМ;
проведение исследований по физике взаимодействия плазмы с материалами первой стенки и дивертора при омическом нагреве;
материаловедческие исследования конструкционных и функциональных материалов;
исследования и реализация новых инновационных технологий и отработка режимов работы макета литиевого дивертора КТМ;
создание и испытание диагностики для исследования процессов взаимодействия плазма – стенка;
развитие системы автоматизации, управления и сбора данных, экспериментальная проверка расчетных кодов.
4.2. Основные формы сотрудничества в ходе реализации Программы:
проведение совместных научных исследований;
направление ученых, инженеров и технических экспертов для работы на КТМ по совместной программе научных исследований и участие специалистов в соответствующих работах;
обмен образцами, материалами, оборудованием и программным обеспечением между государствами – участниками Программы;
обмен информацией;
совместные публикации;
организация совместных конференций и семинаров.
5. Финансирование программы
Финансирование совместных мероприятий, программ и работ, проводимых на базе КТМ, в соответствии со статьей 5 Соглашения будет осуществляться за счет средств, предусмотренных в национальных бюджетах заинтересованных государств соответствующим министерствам, ведомствам, государственным корпорациям или иным организациям для выполнения исследовательских проектов по соответствующим тематикам, а также за счет привлечения средств хозяйствующих субъектов и средств внебюджетных источников на договорной основе, в том числе в рамках межгосударственных целевых программ.
6. Механизмы реализации Программы
Совместные работы по основным направлениям Программы будут осуществляться в соответствии с Комплексом мер по ее реализации (прилагается).
Совместная работа экспертов и профильных ведомств государств – участников СНГ расширит финансовые и технические возможности реализации проекта, позволит опробовать новые идеи и обеспечит качественные результаты за счет объединения усилий и опыта специалистов и их компетенций.
Взаимодействие государств – участников СНГ по реализации Программы осуществляется через уполномоченные (компетентные) органы и научно-технический совет при участии Комиссии государств – участников СНГ по использованию атомной энергии в мирных целях согласно статьям 4 и 6 Соглашения.
7. Ожидаемые результаты выполнения Программы
Выполнение Комплекса мер по реализации Программы позволит достичь следующих конкретных результатов:
экспериментальная проверка расчетов сценариев горения плазмы на КТМ;
тестирование и отработка методик для определения параметров плазмы токамака;
отработка режимов очистки внутренних поверхностей вакуумной камеры;
тестирование низкотемпературных режимов первой стенки КТМ;
получение параметров и закономерности взаимодействия изотопов водорода с материалами;
определение параметров литиевых диверторов при различных режимах работы токамака;
создание материаловедческого зонда, испытанного в характерных для токамака условиях;
создание интернет-ресурса для сбора, хранения, обработки и обмена информацией по исследованиям на различных токамаках.
Таким образом, важнейшим итогом Программы станет разработка рекомендаций по использованию конструкционных и функциональных материалов в установках и будущих реакторах термоядерного синтеза с учетом практических испытаний.
8. Значение Программы для научно-технологического
развития
государств – участников СНГ
Проведение совместных научных исследований на КТМ позволит участникам Программы занять лидирующие позиции в мировой термоядерной программе по материаловедению.
Реализация Программы задолго до завершения строительства, монтажа и начала полноценных экспериментальных исследований на международном экспериментальном термоядерном реакторе послужит основой широкого международного сотрудничества в области термоядерного материаловедения, включая как новые материалы, так и технологические решения, и конструкции.
Программа нацелена на развитие научной и производственной базы для исследований в области перспективных источников энергии.
Технологические разработки в данной области откроют государствам, участвующим в проекте, доступ к технологиям для производства нового поколения конкурентоспособной наукоемкой продукции мирового уровня в энергетических отраслях.
Программа является стартовым элементом наработки опыта и освоения технологий термоядерного синтеза.
Участие в выполнении Программы позволит профильным ведомствам и организациям государств – участников СНГ приобрести уникальный опыт и повысить квалификацию специалистов в области атомной энергетики и в сфере исследований термоядерного синтеза, будет способствовать повышению научно-технического потенциала государств – участников СНГ.
В долгосрочной перспективе положительный экономический эффект будет получен от внедрения в государствах – участниках Программы готовых технологий управляемого термоядерного синтеза – экологически чистой энергетики с практически неиссякаемым ресурсом.
Приложение
к Программе научных исследований
на казахстанском материаловедческом
токамаке на 2018–2020 годы
Комплекс мер по реализации
Программы научных исследований
на казахстанском
материаловедческом токамаке на 2018–2020 годы
|
№ |
Наименование мероприятий |
Срок исполнения |
Стоимость работ |
Исполнители |
|
|
Этап 1. Проведение исследований по физике плазмы КТМ |
|||||
|
1.1. |
Исследование формирования плазменного шнура и его выхода на номинальные параметры в режиме омического нагрева |
2018–2020 гг. |
Республика Казахстан –83 млн тенге; Российская Федерация – 53 млн рублей |
Республика
Казахстан: Российская
Федерация: |
|
|
1.2. |
Отработка методик и режимов испытаний высокочастотной системы для дополнительного нагрева плазмы КТМ |
2018–2020 гг. |
Республика
Казахстан – |
Республика Казахстан: |
|
|
1.3 |
Разработка эффективной системы нагрева плазмы ионно-циклотронным излучением в диапазоне частот ионно-циклотронного резонанса и определение оптимальных сценариев нагрева плазмы в установке КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 11,6 млн рублей |
Российская Федерация: |
|
|
1.4. |
Испытания системы изменения плотности плазмы на основе газодинамического источника молекулярного пучка |
2018–2020 гг. |
Республика Казахстан –35 млн тенге |
Республика Казахстан: |
|
|
Итого по этапу 1: Республика Казахстан – 161 млн тенге, Российская Федерация – 64,6 млн рублей |
|||||
|
Этап 2. Проведение исследований по физике взаимодействия плазмы с материалами первой стенки и дивертора при омическом нагреве |
|||||
|
2.1. |
Отработка режимов очистки внутренних поверхностей вакуумной камеры КТМ |
2019–2020 гг. |
Республика Казахстан – 40 млн тенге |
Республика
Казахстан: |
|
|
2.2. |
Разработка способа низкотемпературного обезгаживания контактирующих с плазмой элементов первой стенки |
2020 г. |
Российская Федерация – 9,4 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
Итого по этапу 2: Республика Казахстан – 40 млн тенге, Российская Федерация – 9,4 млн рублей |
|||||
|
Этап 3. Материаловедческие исследования конструкционных и функциональных материалов |
|||||
|
3.1. |
Исследование закономерностей взаимодействия изотопов водорода с конструкционными материалами, материалами с покрытиями, перепыленными слоями |
||||
|
3.1.1. |
Исследование закономерности захвата изотопов водорода материалами первой стенки |
2018–2020 гг. |
Республика
Казахстан – |
Республика
Казахстан: |
|
|
3.1.2. |
Сателитные исследования взаимодействия изотопов водорода с графитом FP-479, покрытым литием, проводимые на литиевом стенде НИЯУ МИФИ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 31,8 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
3.1.3. |
Сателитные исследования захвата газов материалами первой стенки и перенапыленными слоями КТМ на установках НИЯУ МИФИ, включая взаимодействия плазмы с материалом дивертора; определение состава и структуры перенапыленных слоев; параметры и закономерности захвата газов в контактирующих с плазмой материалах и перенапыленных слоях |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 4,8 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
3.1.4. |
Исследование процессов модификации и упрочнения порошковых коррозионно-стойких сталей, медно-никелевых и алюминиевых сплавов облучением различных энергий |
2019–2020 гг. |
Республика Беларусь – в пределах целевых средств, выделенных на данные работы в Республике Беларусь |
Республика
Беларусь: |
|
|
3.2. |
Имитационные исследования воздействия высоко-энергетических частиц и плазмы на структуру и свойства перспективных конструкционных материалов термоядерного реактора |
||||
|
3.2.1. |
Исследования воздействия облучения заряженными частицами и плазмы на распыление и тепловую эрозию поверхности, накопление газовых примесей и изменение механических свойств перспективных материалов защиты первой стенки термоядерного реактора |
2018–2020 гг. |
Республика Казахстан – 59,39 млн тенге |
Республика
Казахстан: |
|
|
3.2.2. |
Имитационные исследования воздействия высокоэнергетичных частиц и интенсивных корпускулярных потоков на структуру и свойства перспективных конструкционных материалов и покрытий, в том числе сталей и защитного покрытия карбида бора |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 11 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
3.2.3. |
Исследование влияния радиационно- индуцированных градиентов внутренних напряжений при облучении нейтронами и заряженными частицами на структурно-фазовые превращения и механические свойства аустенитных нержавеющих сталей |
2018–2020 гг. |
Республика Казахстан – 39 млн тенге |
Республика
Казахстан: |
|
|
3.2.4. |
Исследование взаимодействия плазмы с поверхностями кандидатных материалов КТМ в результате срыва плазменного шнура |
2018–2020 гг. |
Республика Казахстан – 10,5 млн тенге |
Республика
Казахстан: |
|
|
3.3. |
Изучение влияния электронного и плазменного облучения на эрозию поверхности и физико-механические свойства материалов термоядерного реактора |
||||
|
3.3.1. |
Экспериментальные исследования влияния покрытий на свойства материалов, обращенных к плазме, на имитационном стенде с плазменно-пучковой установкой |
2018–2020 гг. |
Республика
Казахстан – |
Республика
Казахстан: |
|
|
3.3.2. |
Разработка и испытание встраиваемого анализатора ионного состава плазмы для имитационного стенда КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 37,5 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
Итого по этапу 3: Республика Беларусь – в пределах целевых средств, выделенных на данные работы в
Республике Беларусь, |
|||||
|
Этап 4. Исследования и реализация новых инновационных технологий: «Отработка режимов работы макета литиевого дивертора КТМ» |
|||||
|
4.1. |
Испытания и отработка режимов работы макетов литиевого дивертора на основе капиллярно-пористой системы |
2018–2020 гг. |
Республика
Казахстан – Российская Федерация – 26,3 млн рублей |
Республика
Казахстан: Российская
Федерация: |
|
|
4.2. |
Изучение взаимодействия плазмы КТМ с литием, включая влияние реакторного облучения |
2018–2020 гг. |
Республика
Казахстан – Российская Федерация – 6,3 млн рублей |
Республика
Казахстан: Российская
Федерация: |
|
|
4.3. |
Испытания и отработка режимов работы макетов литиевого дивертора, разработанных и созданных на основе металлокерамических элементов высокой степени пористости |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 20 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
Итого по этапу 4: Республика Казахстан – 86,055 млн тенге, Российская Федерация – 52,6 млн рублей |
|||||
|
Этап 5. Создание и испытание диагностики для исследования процессов взаимодействия плазма – стенка |
|||||
|
5.1. |
Разработка, создание, тестирование и оптимизация прототипа материаловедческого зонда для КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 18,0 млн рублей
|
Российская
Федерация: |
|
|
5.2. |
Тестирование и отработка комплекса физической диагностики и методик для определения параметров плазмы токамака КТМ |
2018–2020 гг. |
Республика
Казахстан – |
Республика
Казахстан: |
|
|
5.3. |
Анализ практического опыта эксплуатации систем и диагностики токамака КТМ и экспериментальных данных, полученных при плазменных экспериментах |
2018–2020 гг. |
Республика Казахстан – 8,5 млн тенге |
Республика
Казахстан: |
|
|
Итого по этапу 5: Республика Казахстан – 47,5 млн тенге, Российская Федерация – 18 млн рублей |
|||||
|
Этап 6. Развитие системы автоматизации, управления и сбора данных, экспериментальная проверка расчетных кодов |
|||||
|
6.1. |
Развитие системы автоматизации проведения экспериментов на КТМ и распределение системы хранения и обработки результатов с созданием единого объединенного сегмента национальных grid-сетей для информационно-расчетной поддержки работ по научной программе КТМ |
||||
|
6.1.1. |
Разработка и создание grid-интегрированной системы обработки данных экспериментов на КТМ |
2019–2020 гг. |
Республика Беларусь – в пределах целевых средств, выделенных на данные работы в Республике Беларусь |
Республика
Беларусь: |
|
|
6.1.2. |
Оптимизация процессов кондиционирования рабочей вакуумной камеры перед пуском КТМ |
2018 г. |
Республика Казахстан – 23 млн тенге |
Республика
Казахстан: |
|
|
6.1.3. |
Создание интернет-ресурса для сбора, хранения и обмена информацией по исследованиям на токамаках |
2020 г. |
Республика
Казахстан – |
Республика
Казахстан |
|
|
6.1.4. |
Экспериментальная оценка состояния контактных сопротивлений обмотки трансформатора в рабочем диапазоне токов |
2019 г. |
Республика
Казахстан – |
Республика
Казахстан |
|
|
6.1.5. |
Разработка и внедрение средств автоматизированной подготовки и загрузки комплексных сценариев разряда КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 5,4 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.1.6. |
Исследование, разработка и внедрение алгоритмов и технических средств интеллектуализации распределительной сети КТМ, основанных на принципах smart-grid, в целях защиты электротехнологического оборудования и повышения качества электроснабжения экспериментального комплекса |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 8,5 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.1.7. |
Разработка и внедрение многофункционального интеллектуального устройства анализа параметров сети электроснабжения КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 5,8 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.1.8. |
Развитие архитектуры и технического обеспечения устройств сбора данных с диагностических систем КТМ на основе высокопроизводительных магистрально-модульных систем и логических схем с высокой степенью интеграции элементов |
2019–2020 гг. |
Российская Федерация – 7,4 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.1.9. |
Создание дополнительного программного и технического обеспечения для расширения функциональных и информационно-вычислительных возможностей пульта управления КТМ |
2019–2020 гг. |
Российская Федерация – 10 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.1.10. |
Создание протоколов и программного интерфейса для организации удаленного участия научно-исследовательских коллективов в совместных экспериментах, проводимых на КТМ |
2019–2020 гг. |
Российская Федерация – 9,8 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.1.11. |
Сопровождение экспериментов на КТМ с помощью расчетных методов, расчетного кода «TokScen» и других кодов моделирования |
2019–2020 гг. |
Республика
Казахстан – |
Республика
Казахстан: |
|
|
6.2. |
Совершенствование системы управления, сбора и обработки экспериментальных данных |
||||
|
6.2.1. |
Создание системы предварительной обработки данных с предоставлением возможности удаленного мониторинга и контроля эксперимента |
2019–2020 гг. |
Республика Беларусь – в пределах целевых средств, выделенных на данные работы в Республике Беларусь |
Республика
Беларусь: |
|
|
6.2.2. |
Разработка программных комплексов моделирования плазмы и восстановления ее параметров для расчета заданий в систему управления током, положением и формой плазмы в КТМ, интегрированных в среде «Simulink» |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 18,7 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.3. |
Моделирование и совершенствование системы управления током, положением и формой плазмы в КТМ на основе программного комплекса моделирования плазмы КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 8,5 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.4. |
Адаптация программного комплекса подготовки сценариев разряда в вычислительной среде системы автоматизации КТМ |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 8,4 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.5. |
Адаптация подсистем сбора данных с группы микроволновых диагностик КТМ для измерения и управления плотностью плазмы в реальном масштабе времени |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 9,8 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.6. |
Магнитная диагностика и управление плазмой в современных токамаках. Разработка соответствующих программных комплексов и их адаптация к экспериментальным данным |
2018–2020 гг. |
Российская Федерация – 15,8 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.7. |
Разработка элементов системы радиационного контроля (гамма-излучения) |
2018–2019 гг. |
Российская Федерация – 8,4 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.8. |
Разработка анализатора нейтральных частиц на основе алмазного детектора |
2018–2019 гг. |
Российская Федерация – 9,5 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
6.2.9. |
Разработка нейтронной диагностики на основе алмазного детектора |
2018–2019 гг. |
Российская Федерация – 3,16 млн рублей |
Российская
Федерация: |
|
|
Итого по этапу 6: Республика Беларусь – в пределах
целевых средств, выделенных на данные работы в Республике Беларусь, |
|||||
ИТОГО ПО ПРОГРАММЕ:
Республика Беларусь – в пределах целевых средств, выделенных на данные работы в Республике Беларусь;
Республика Казахстан – 593,76 млн тенге;
Российская Федерация – 358,86 млн рублей.
Указанная стоимость работ носит оценочный характер и может уточняться участниками Программы по мере выполнения Комплекса мер в соответствии со статьей 5 Соглашения
|
Список сокращений: |
|
|
|
БГУ |
– |
Белорусский государственный университет; |
|
ГНУ «ОИЭЯИ «Сосны» НАН Беларуси |
– |
Государственное научное учреждение «Объединенный институт энергетических и ядерных исследований «Сосны» Национальной академии наук Беларуси; |
|
ГНПО ПМ |
– |
Государственного научно-производственного объединения порошковой металлургии; |
|
ИАЭ НЯЦ РК |
– |
Институт атомной энергии – филиал Национального ядерного центра Республики Казахстан; |
|
ИЯФ РК |
– |
Институт ядерной физики Республики Казахстан; |
|
КазНУ им. Аль-Фараби |
– |
Казахский национальный университет имени Аль-Фараби; |
|
НАН Беларуси |
– |
Национальная академия наук Республики Беларусь; |
|
НИИЭТФ |
– |
Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики; |
|
НИИЭФА |
– |
Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры имени Д.В.Ефремова; |
|
НИЦ «Курчатовский институт» |
– |
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»; |
|
НИЯУ МИФИ |
– |
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»; |
|
НЯЦ РК |
– |
Национальный ядерный центр Республики Казахстан; |
|
СПбГУ |
– |
Санкт-Петербургский государственный университет; |
|
ТПУ |
– |
Томский политехнический университет; |
|
ФГУП «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» |
– |
федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научный центр Российской Федерации ТРИНИТИ». |