Китайское искусственное солнце нового поколения, HL‑3, ускоряет движение к промышленному освоению, поскольку термоядерный синтез был включён в 15-й пятилетний план страны как одно из ключевых направлений будущего роста, а важные технологические прорывы приближают перспективу получения чистой и потенциально неисчерпаемой энергии.
HL‑3 использует те же принципы термоядерного синтеза, которые питают Солнце, высвобождая огромное количество энергии для развития чистой энергетики.
Это крупнейшая и самая совершенная в Китае экспериментальная установка-токамак для термоядерных исследований, достигшая самых высоких эксплуатационных параметров среди установок своего класса, сообщается на официальном сайте Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC).
По сообщению агентства «Синьхуа», Китай сохраняет приверженность развитию атомной энергетики на активной, безопасной и упорядоченной основе.
«Управляемый термоядерный синтез» включён в число крупных проектов страны на период XV пятилетки (2026–2030 годы).
Достижение управляемого термоядерного синтеза на Земле – чрезвычайно сложная задача. Она требует работы со сверхвысокими температурами, поддержания сильных магнитных полей и удержания горячей плазмы в стабильном состоянии.
Ключевую роль играют три фактора: размер плазмы обеспечивает пространство для удержания, ток в плазме поддерживает стабильность, а мощность нагрева поставляет энергию, рассказал Global Times в среду китайский технологический эксперт Сун Чжунпин.
Он отметил, что конструкция китайского HL‑3 нацелена на сбалансирование этих трёх факторов для приближения к устойчивому синтезу.
Что касается ключевых компонентов, то первая стенка – одна из самых критических частей искусственного солнца. Она находится прямо напротив сверхгорячей плазмы в центре, где температуры чрезвычайно высоки, а частицы постоянно бомбардируют её поверхность.
Для работы в этих условиях она изготавливается из трёх основных металлов: вольфрама, меди и нержавеющей стали, сообщило в среду CCTV News.
Первая стенка, расположенная на внутренней стороне вакуумной камеры, служит самым первым рубежом защиты от плазмы. Её можно рассматривать как облегающую броню термоядерной установки, которая защищает конструкцию и одновременно обеспечивает безопасное проведение эксперимента.
В настоящее время Китай полностью овладел независимыми возможностями по разработке, производству и испытаниям первой стенки.
По своим характеристикам – от материалов и технологий сварки до испытаний под высокими тепловыми нагрузками – она достигла передового международного уровня.
Это знаменует собой крупный шаг вперёд в превращении технологий управляемого термоядерного синтеза в практическую чистую энергию.
Академик Китайской академии наук Ван Цюлян отметил, что HL‑3 продолжает устанавливать новые рекорды в последние годы.
В 2025 году установка достигла режима «200 миллионов градусов» при температуре ионов 120 миллионов градусов Цельсия и температуре электронов 160 миллионов градусов Цельсия.
Тройное произведение термоядерного синтеза (fusion triple product) достигло порядка 1020, сообщается на сайте CNNC.
По данным CCTV News, новое поколение HL‑3 должно провести первый экспериментальный зажигательный синтез около 2027 года.
Эксперимент по зажиганию означает переход от использования внешнего нагрева к самоподдерживающейся плазме, рассказал Global Times профессор Ван Чжэнсюн из школы физики Даляньского технологического университета.
Ван добавил, что в начале термоядерной реакции для нагрева плазмы используется внешняя энергия, но цель состоит в том, чтобы плазма генерировала достаточно внутреннего тепла для продолжения горения без внешнего воздействия, формируя самоподдерживающийся процесс, аналогичный тому, как Солнце производит энергию, которую затем можно использовать для выработки электричества.
Сун также отметил, что термоядерная реакция должна длиться достаточно долго, чтобы поддерживать себя, причём ориентиром часто служит порядка 1000 секунд.
Достижение условий, например «100 миллионов градусов в течение 1000 секунд», означает, что учёные могут моделировать среду, необходимую для будущих термоядерных реакторов, что является важнейшим шагом на пути к практической термоядерной энергетике, сказал он.
По сообщению CCTV News, заместитель директора Центра исследований термоядерного синтеза Юго-Западного института физики Бай Синъюй сообщил, что план состоит в том, чтобы построить экспериментальный термоядерный реактор-демонстратор около 2035 года и реактор-демонстратор к 2045 году, следуя чёткому пути: от экспериментального реактора к демонстрационному и затем к коммерческому.
Помимо китайского HL‑3, ещё один проект искусственного солнца в Хэфэе, провинция Аньхой на востоке Китая, – экспериментальный передовой сверхпроводящий токамак (EAST) – также движется к следующим экспериментальным целям, неуклонно продвигаясь к коммерциализации.
В январе 2025 года EAST впервые достиг высококачественного горения, продолжавшегося более 1000 секунд при температуре 100 миллионов градусов Цельсия, сообщает «Синьхуа».
ИСТОЧНИК: Global Times