Китайские учёные представили подробности проекта «Хуаньлю-4» — термоядерной установки нового поколения на конференции по термоядерной энергетике в Шанхае. Комплекс станет следующим шагом в развитии китайской программы магнитного удержания плазмы.
Основой установки станет усовершенствованный токамак — конструкция в форме тора, где раскалённая плазма удерживается мощными магнитными полями. Топливом обычно служит смесь изотопов водорода — дейтерия и трития.
При температуре в сотни миллионов градусов атомные ядра преодолевают электростатическое отталкивание и сливаются, выделяя энергию. Главная задача инженеров — не только нагреть плазму, но и удержать её в стабильном состоянии, избежав потерь из-за турбулентности.
«Хуаньлю-4» нацелен на решение ключевых проблем будущих термоядерных станций: повышение плотности плазмы, увеличение времени её удержания и снижение повреждений реактора от нейтронных потоков.
Впервые в таком масштабе будут применены магнитные системы на высокотемпературных сверхпроводниках. Это позволит довести индукцию поля до 25 Тл без увеличения размеров установки, что может улучшить экономику будущих станций.
Сборку планируют завершить в начале 2030-х годов. Установка не будет вырабатывать электричество — она станет одним из финальных инженерных этапов перед созданием демонстрационной термоядерной электростанции.
Проект также проверит новые способы защиты первой стенки реактора от нейтронов и технологии управления плазмой с применением искусственного интеллекта.
К 2028 году создадут производственную линию для изготовления магнитов. Уже к июлю следующего года разработчики переедут в новое здание площадью 500 тысяч квадратных метров, где будут собирать элементы реактора.
Базовые технологии для проекта разрабатываются в рамках другой программы — CRAFT (Comprehensive Research Facility for Fusion Technology) в городе Хэфэй.
Более полувека учёные мира пытаются зажечь на Земле искусственное Солнце — создать условия для самоподдерживающейся термоядерной реакции. Разогретая до сотен миллионов градусов плазма остаётся крайне капризной и неуправляемой.
Полного решения этой задачи пока нет, но каждая новая установка приближает момент, когда человечество получит практически неисчерпаемый источник чистой термоядерной энергии.