🇨🇳☀️ Китай завершил ключевой этап подготовки будущего термоядерного реактора
В городе Хэфэй завершены изготовление и испытания двух сверхпроводящих магнитов для китайской программы управляемого термоядерного синтеза. Главный из них – D-образный магнит длиной 21 м и массой 582 т, крупнейший в мире по габаритам среди магнитов такого класса. Он создан на испытательной базе CRAFT и является полноразмерным прототипом оборудования для будущих реакторов.
📌 Справочно
Токамак – это вакуумная камера в форме кольца, внутри которой дейтерий и тритий нагреваются до температуры свыше 100 млн градусов. Топливо превращается в плазму, где происходит слияние атомных ядер с выделением энергии.
Поскольку ни один материал не выдержит прямого контакта с такой плазмой, её удерживают на расстоянии от стенок с помощью мощного магнитного поля.
🔹 Внешние D-образные магниты создают основное удерживающее поле. Рабочий ток нового магнита достигает 98 тыс. ампер. Расчётная система из 16 элементов должна обеспечивать поле около 6,5 Тл в зоне плазмы и до 14,5 Тл внутри катушек. Общий запас энергии магнитной системы оценивается в 120 ГДж.
🔹 Центральная катушка выполняет другую задачу: создаёт электрический ток внутри плазмы, способствует её нагреву и помогает управлять формой. В ходе испытаний через неё пропустили ток 60 тыс. ампер.
🔷 Как устроена китайская программа
EAST – уже действующий токамак. На нём Китай учится долго удерживать горячую плазму.
CRAFT – крупный испытательный полигон примерно из 20 стендов. Здесь проверяют магниты, системы нагрева, охлаждения, тритиевое оборудование и роботизированное обслуживание до их применения на настоящем реакторе.
BEST – строящийся рядом дейтерий-тритиевый токамак. Его планируется завершить в 2027 году. Установка получит магнитное поле 6,15 Тл, ток плазмы до 7 млн ампер, около 50 МВт внешнего нагрева и полностью вольфрамовую внутреннюю поверхность. После запуска BEST должен стать крупнейшим действующим дейтерий-тритиевым токамаком до ITER.
До конца 2030 года на BEST рассчитывают получить режим Q≥1 – плазма должна выделить не меньше термоядерной мощности, чем получает непосредственно от нагревателей. Расчётный мощный режим предусматривает более 50 МВт, а отдельный длительный режим — около 14 МВт в течение более 1000 секунд. Поэтому сообщения о «четырёх часах реакции к 2030 году» опубликованный план не подтверждает.
Следующий этап – CFEDR. Это уже проект демонстрационного реактора, который должен не только удерживать плазму, но и показать получение электричества, производство собственного тритиевого топлива и длительную эксплуатацию оборудования. Его расчётная термоядерная мощность составляет 1,5–3 ГВт.
📌 Главная особенность
Китай пока не построил термоядерную электростанцию. Однако он уже создаёт необходимую для неё промышленную базу: CRAFT испытывает полноразмерное оборудование, BEST должен проверить работу реактора на настоящем термоядерном топливе, а CFEDR – показать, можно ли на этой основе производить электричество.
Новый 582-тонный магнит важен именно как подтверждение того, что Китай способен самостоятельно изготовлять наиболее сложные и массивные элементы будущего энергетического реактора.
Источник: china-completes