Китай успешно преодолел один из самых сложных инженерных барьеров в программе «искусственного солнца». Два полностью отечественных сверхпроводящих магнита, представляющих собой сердцевину термоядерного реактора, прошли приемку экспертов и полнопараметрические испытания в Институте физики плазмы Академии наук КНР (ASIPP). Об этом сообщили журналисты портала globaltimes.
Вновь принятый торроидальный сверхпроводящий магнит представляет собой D-образную конструкцию длиной 21 метр, шириной 12 метров и весом 582 тонны. Это самый крупный сверхпроводящий магнит для термоядерного реактора из когда-либо созданных: его объем в 1,3 раза больше, а запасенная энергия в три раза превышает аналогичные показатели магнитов в международном проекте ITER.
Шестнадцать таких катушек в конечном итоге сформируют кольцо, генерирующее магнитное поле напряженностью 6,5 тесла в центре плазмы.
– Его задача – с помощью мощного магнитного поля удерживать плазму, чтобы тот «огненный шар» температурой в 100 миллионов градусов оставался подвешенным внутри вакуумной камеры, не касаясь стенок, – пояснил исследователь ASIPP У Юй.
В тот же день полнопараметрические испытания прошел высокотемпературный сверхпроводящий центральный соленоид. Исследователь Цинь Цзиньган сравнил эту катушку со «свечой зажигания автомобильного двигателя». Тестовые данные показали, что катушка проводит стабильный ток, при этом показатели — запасенная энергия, максимальная скорость нарастания поля и сопротивление соединений – достигли уровней, считающихся передовыми в мире.
Директор ASIPP Сун Юньтао отметил, что главная ценность двойного прорыва состоит в полной самостоятельности всей производственной цепочки.
– От основных сырьевых материалов до полного набора процессов мы полностью преодолели иностранные технологические монополии и достигли 100-процентной локализации, – заявил Сун Юньтао.
Шестилетний проект принес 47 патентов и 25 отраслевых стандартов.
Команда также снизила внутреннее сопротивление соединений до 0,04 наноома, что означает практически нулевые потери при токах порядка 100 килоампер. Проводники выдержали более тысячи электромагнитных и термических циклов при 4,2 Кельвина, продолжая превосходить проектные значения.
Команда центрального соленоида преодолела более 10 основных технологий, включая высокотоковые высокотемпературные сверхпроводящие проводники и защиту от квенча. Это позволило сократить стоимость высокотемпературной сверхпроводящей ленты с 400 юаней за метр до 100 юаней.
Согласно трехэтапной дорожной карте Китая в области термоядерной энергетики, экспериментальный сверхпроводящий токамак с горящей плазмой (BEST) должен быть завершен к концу 2027 года, при этом генерация термоядерной энергии планируется примерно на 2030 год, за которой последует демонстрационный термоядерный энергетический реактор Китая (CFETR).
Цинь Цзиньган предупредил, что успешные испытания магнитов составляют около 80 процентов задачи, впереди еще полная сборка машины и долгосрочные сервисные испытания.
– Путь к коммерциализации термоядерной энергии остается долгим, но каждый прорыв в области основных технологий сокращает расстояние между человечеством и окончательной чистой энергией, – подчеркнул Цинь Цзиньган.
