Китай на крок ближче до термоядерної енергії: Завершено випробування гігантського магніту
Інженери з Китаю оголосили про успішне завершення фінальних випробувань найбільшого у світі надпровідного магніту, призначеного для термоядерного реактора. Цей магніт є ключовим компонентом проєкту CRAFT (Comprehensive Research Facility for Fusion Technology), що реалізується в місті Хэфей. Китайська ініціатива виступає важливим етапом між глобальним експериментальним реактором ITER, що будується у Франції, та майбутньою європейською термоядерною електростанцією DEMO. Таким чином, Китай може стати першою країною, яка розпочне комерційне виробництво термоядерної енергії.
Джерело зображення: Xinhua
Виготовлення одного сегмента котушки надпровідного магніту тривало шість років. Паралельно було створено центральний соленоїд для майбутнього реактора, який відіграватиме вирішальну роль у індукції струму в робочій камері та формуванні плазми. Сукупність таких надпровідних магнітів формує навколо камери тороїдальної форми електромагнітний “кокон”. Ця система запобігає контакту плазми зі стінками камери, що могло б призвести до її швидкого охолодження та пошкодження самого реактора. Плазма в таких умовах досягатиме температури, що перевищує 100 мільйонів градусів за Цельсієм, а потужні електромагнітні поля є першим і найефективнішим бар’єром для утримання плазмового шнура в центрі реакційної зони.
Технічні характеристики та порівняння з ITER
Основним елементом магнітної системи реактора є надпровідний магніт тороїдального поля (TF-coil). Кожен D-подібний сегмент котушки має габарити 21 × 12 × 3,3 метра та вагу 582 тонни. Ці показники в 1,3 раза перевищують аналогічні магніти для ITER, а накопичена ними магнітна енергія — втричі більша. Створення цього експериментального елемента дозволило відпрацювати всі етапи технології виробництва, що, ймовірно, пришвидшить виготовлення наступних компонентів. Для порівняння, магнітна система ITER включає 18 подібних елементів. Якщо кожен з них виготовляти по шість років, реалізація проєкту ITER може затягнутися на невизначений термін.
Перевага китайського центрального соленоїда
Другим важливим вузлом, виготовленим та випробуваним на майданчику CRAFT, є високотемпературна надпровідна котушка центрального соленоїда. За даними CGTN, соленоїд успішно пройшов випробування під повним навантаженням, демонструючи запас міцності. Він працює зі стабільним струмом 60 кА та накопиченою енергією 6,03 МДж. Для порівняння, центральний соленоїд реактора ITER розрахований на струми в обмотці до 46 кА, що значно поступається китайському розробленню.
Історичний контекст та майбутні плани Китаю
Варто згадати, що Китай розпочав свої експерименти в галузі керованого термоядерного синтезу з токамака T-7, придбаного в Росії в 90-х роках, який згодом був модернізований у реактор HT-7. Однак уже у 2006 році Китай самостійно розробив і побудував свій надпровідний токамак Advanced Superconducting Tokamak (EAST). Наразі в країні триває робота над його наступником — Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST), першу плазму на якому очікують отримати у 2027 році. До середини 2030-х років Китай планує запустити першу експериментальну термоядерну електростанцію China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). Майданчик CRAFT слугує полігоном для відпрацювання технологій виробництва компонентів для CFETR. На основі китайського досвіду також буде створюватися європейська електростанція DEMO, але, судячи з усього, значно пізніше за китайський аналог.
Порада від Soft Portal:
Ця новина демонструє значний прогрес Китаю у розробці термоядерних технологій. Успішне завершення випробувань надпровідного магніту та центрального соленоїда значно наближає людство до ери чистої та практично невичерпної енергії. Для українських користувачів це означає потенційне майбутнє з більш стабільними та доступними джерелами енергії, а також можливість бути в авангарді світових наукових розробок у цій галузі.