Китай подтвердил планы по созданию термоядерной установки нового поколения BEST, которая должна стать первым в мире устройством такого типа, генерирующим электроэнергию. Завершение строительства экспериментального сверхпроводящего токамака с горящей плазмой запланировано на 2027 год, что знаменует переход от чисто исследовательских задач к практическому получению энергии.
Технологический фундамент: от EAST к BEST
Новый проект опирается на многолетние эксперименты с установкой EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), которая неофициально также называется "искусственным солнцем". В начале 2025 года EAST установил мировой рекорд, поддерживая стационарную работу плазмы с высоким удержанием в течение 1066 секунд (почти 18 минут). Это достижение стало значительным прорывом, поскольку продолжительность удержания плазмы более 1000 секунд считается критически важным рубежом в исследованиях термоядерного синтеза.
Предыдущий рекорд EAST, установленный в 2023 году, составлял 403 секунды. Для улучшения результата китайские ученые модернизировали несколько систем токамака, включая нагревательную систему, мощность которой увеличилась вдвое при сохранении стабильности и непрерывности работы. Эти эксперименты предоставляют ценную информацию не только для китайской программы, но и для международного проекта ITER, крупнейшего мирового эксперимента по термоядерному синтезу.
Устройство нового реактора BEST
Установка BEST, разрабатываемая Институтом физики плазмы Китайской академии наук в Хэфэе, основана на принципиально новой конструкции. В ее основе лежит гигантский высоковакуумный термос весом более 400 тонн. Основание диаметром 18 метров и высотой 5 метров оснащено сверхпроводящими магнитами, которые должны работать при температуре минус 269 градусов Цельсия для удержания горящей плазмы из дейтерия и трития.
Сверхпроводящие магниты, охлаждаемые до температур, близких к абсолютному нулю, создают мощное магнитное поле, необходимое для удержания плазмы, нагретой до сотен миллионов градусов. Такая экстремальная разница температур — сверхпроводящие магниты при криогенных температурах и раскаленная плазма — представляет одну из основных инженерных challenges в проектировании термоядерных реакторов.
Международный контекст термоядерной гонки
Китайская программа развивается в рамках глобальных усилий по освоению термоядерной энергии. Международный проект ITER, строящийся во Франции, объединяет ученых из разных стран, включая Китай, который официально присоединился к проекту в 2006 году как седьмой участник. Согласно соглашению, Китай отвечает примерно за 9% строительства и эксплуатации проекта.
Параллельно с BEST продолжаются эксперименты на других мировых установках. Всего через месяц после рекорда EAST, в феврале 2025 года, токамак WEST во Франции установил новый мировой рекорд по длительности удержания плазмы — 1337 секунд (более 22 минут). WEST, как и EAST, является частью подготовительной работы для будущей эксплуатации ITER.
Перспективы термоядерной энергетики
Конечной целью всех "искусственных солнц" является создание ядерного синтеза, аналогичного процессам на Солнце, для обеспечения человечества практически неисчерпаемым и чистым источником энергии. Ученые работают над этой задачей более 70 лет, но лишь сейчас появилась возможность достигать параметров, необходимых для практического получения энергии.
Устройство для термоядерного синтеза должно достичь стабильной работы с высокой эффективностью в течение тысяч секунд, чтобы обеспечить самоподдерживающуюся циркуляцию плазмы, что критически важно для непрерывного производства энергии на будущих термоядерных электростанциях.
Строительство установки BEST знаменует переход к следующей фазе исследований — созданию горящей плазмы, в которой реакция синтеза поддерживается в основном за счет собственного тепловыделения. Успех этого проекта может открыть путь к созданию демонстрационных термоядерных электростанций, что станет революционным шагом в мировой энергетике и освоении космоса, обеспечив человечество энергией для межпланетных перелетов.