Китайский проект «искусственного солнца» достиг производственной вехи

27 сентября в Дэяне, провинция Сычуань, состоялась церемония, ознаменовавшая тихий, но значимый момент в глобальной гонке за освоение термоядерной энергии. Государственный производитель оборудования China National Machinery Industry Corporation, известный как Sinomach, объявил о завершении и отправке первой партии корпусов тороидальных катушек для устройства под названием BEST — экспериментального сверхпроводящего токамака с горящей плазмой. Это первый в мире компактный эксперимент по термоядерному синтезу, призванный сократить разрыв между экспериментальными реакторами и будущими демонстрационными электростанциями.

Термоядерный синтез — реакция, питающая Солнце, — давно считается источником энергии будущего. Он обещает изобилие топлива из морской воды и практически полное отсутствие долгоживущих радиоактивных отходов. Задача — удержать плазму горячее солнечного ядра. Токамаки используют мощные магнитные поля, чтобы удерживать эту плазму в камере в форме тора. Тороидальные катушки — основа этой магнитной ловушки, а их корпуса должны выдерживать экстремальный холод, интенсивные магнитные силы и огромные механические нагрузки в течение многих лет.

BEST строится в Хэфэе, провинция Аньхой, Институтом физики плазмы Китайской академии наук. В отличие от гигантских международных проектов, таких как ITER во Франции, BEST намеренно компактен. Его цель — не только доказать возможность синтеза, но и проверить инженерные решения, необходимые для его практического применения — от сверхпроводящих магнитов до управления теплом и топливных циклов. Ожидается, что устройство позволит исследовать режимы горящей плазмы, где сами термоядерные реакции становятся основным источником нагрева.

Корпуса катушек, поставленные на этой неделе, — одни из самых требовательных компонентов. Их необходимо изготовить с допусками в доли миллиметра, используя материалы, способные выдерживать температуры, близкие к абсолютному нулю, и магнитные поля, достаточно сильные, чтобы разорвать обычный металл. Китайская национальная группа Эрчжун (China National Erzhong Group) компании Sinomach, дочернее предприятие с десятилетиями опыта в тяжелых поковках и ядерном оборудовании, выпустила эту партию на своей базе в Дэяне.

По словам компании, успешное массовое производство этих деталей демонстрирует, что китайские производители освоили специальные материалы, сварку и точную механическую обработку, необходимые для термоядерных машин нового поколения. Теперь корпуса катушек будут доставлены в Хэфэй, где идет сборка токамака BEST. Официальные лица заявляют, что устройство должно получить первую плазму в ближайшие годы, хотя сроки в термоядерной отрасли, как известно, предсказать крайне сложно.

Для мирового термоядерного сообщества эта новость усиливает растущее ощущение, что отрасль ускоряется. Частные компании в США, Великобритании и Японии соревнуются в создании компактных токамаков и альтернативных конструкций, в то время как ITER продолжает медленную сборку. Подход Китая — сочетание крупной государственной исследовательской программы с параллельным движением к компактным, готовым к подключению к сети конструкциям — привлек внимание своей скоростью и масштабом. Страна также разрабатывает Китайский инженерный испытательный термоядерный реактор (CFETR), более крупного преемника BEST.

Проект BEST не обходится без скептицизма. Термоядерный синтез, как известно, остается «через десятилетия» уже несколько десятилетий, и ни один эксперимент пока не произвел больше энергии, чем потребляет. Но каждая веха в создании компонентов приближает инженерную реальность. Корпуса катушек не блещут красотой; это тяжелые, точные промышленные изделия. Но без них невозможно удержать плазму, и синтез не произойдет.

Поскольку мир ищет безуглеродные источники энергии, способные работать днем и ночью независимо от погоды, привлекательность термоядерного синтеза только растет. Если BEST добьется успеха, он сам по себе не осветит города. Но он может доказать, что переход от лабораторного эксперимента к промышленной машине возможен — и что долгожданное искусственное солнце наконец-то находится в пределах инженерной досягаемости.