"Искусственное солнце" может дать человечеству безграничную чистую энергию: что испытывает Китай

Пекин готовится провести первый в мире эксперимент по самостоятельному термоядерному зажиганию на своем главном реакторе EAST, который по способности воспроизводить процессы в недрах звезд называют "искусственным солнцем". Если расчеты физиков окажутся точными, человечество получит доступ к практически безлимитному, дешевому и абсолютно чистому источнику энергии.

Об этом информирует РБК-Украина со ссылкой на BGR.

Как работает "искусственное солнце"? 

Внутри классических атомных станций ядра атомов расщепляются, а вот в термоядерном реакторе (токамаке) происходит обратный процесс - слияние двух положительно заряженных ядер водорода.

Поскольку в природе одинаковые заряды отталкиваются с бешеной силой, ученым приходится создавать экстремальные условия, чтобы заставить их объединиться, выделяя колоссальное количество тепла.

Для этого гигантские цилиндрические установки разгоняют водород до состояния сверхгорячей плазмы.

Процесс требует сверхмощных ресурсов:

• Нагрев вещества до 150 миллионов градусов Цельсия (это примерно в 10 раз горячее ядра настоящего Солнца).
• Создание магнитных полей, которые в сотни тысяч раз мощнее защитного поля Земли, чтобы удержать нестабильную плазму от контакта со стенками.

Китайский реактор EAST уже доказал свою уникальность. Сначала он установил мировой рекорд, удержав "высококачественное горение" плазмы в течение 1066 секунд при температуре 100 миллионов градусов.

А впоследствии физики преодолели предел Гринвальда - критический барьер плотности, после которого реакция обычно становилась неуправляемой. Это доказало, что раскаленный атомный "суп" может оставаться стабильным и безопасным. 

Китайская "Кремниевая долина" 

Весь термоядерный сектор Китая работает по жесткому государственному плану. Правительство признало эту сферу одной из восьми ключевых "технологий будущего" и создало мегакорпорацию China Fusion Energy с капиталом в 2,1 миллиарда долларов.

Всего с 2023 года Пекин влил в эти разработки более 6,5 миллиарда долларов, построив полные цепочки производства - от металлургии до сверхпроводящих магнитов.

Ключевая интрига 

Пока реактор EAST отрабатывает физические модели, рядом завершается строительство еще большей установки - BEST. Именно она должна стать первым реактором в истории человечества, который выдаст реальное электричество в общую сеть.

Сначала BEST будет работать на дефицитных изотопах водорода (дейтерии и тритии). Однако впоследствии внутри камеры установят специальное литиевое одеяло, благодаря которому реактор во время работы сам будет производить для себя дефицитный тритий.

На этом амбиции не заканчиваются: к 2030 году Китай планирует запустить промышленную станцию Xinghuo, которая впервые объединит в одном блоке реакции термоядерного слияния и классического ядерного расщепления. 

Запад наступает на пятки: глобальная битва за безлимитную энергию 

Несмотря на колоссальный прогресс Китая, США и европейские страны не собираются отдавать лидерство без боя.

Американский подход отличается от китайского вертикалями контроля: в Штатах сделали ставку на частный капитал. Около 42 американских стартапов привлекли более 8 миллиардов долларов инвестиций, что составляет половину всего мирового частного бюджета индустрии ядерного синтеза.

Параллельно в южной Франции продолжается финальная стадия сборки реактора ITER - самого масштабного международного проекта, в котором участвуют 34 страны. Из-за сложности конструкции его запуск ожидается не раньше 2039 года.

Главной болью для Китая остается технологическая зависимость. Даже имея развитую промышленность, Пекин до сих пор вынужден покупать некоторые уникальные компоненты за рубежом.

Так, специальные металлические подложки из сплава Hastelloy (C276), необходимые для создания сверхмощных магнитов, китайские заводы начали самостоятельно производить в необходимых масштабах лишь недавно.

Кто бы ни победил в технологической гонке, становится очевидным то, что эра ископаемого топлива подходит к концу, а чистая энергия становится ближе к рядовому потребителю.