Китай завершил строительство крупнейшего в мире термоядерного магнита, преодолев одно из ключевых препятствий на пути овладения технологией управляемого термоядерного синтеза, который может обеспечить человечество практически неограниченными объемами энергии.
Об этом сообщает Global Times.
Как пишет издание, Китай сообщил о завершении разработки двух ключевых сверхпроводящих магнитов для термоядерного реактора, включая крупнейший в мире тороидальный магнит длиной 21 метр и массой 582 тонны.
После успешных испытаний устройства признаны полностью готовыми к использованию в будущей экспериментальной установке.
Оба магнита полностью созданы на китайской технологической базе – от сверхпроводящих материалов до сложнейших производственных процессов. Они предназначены для удержания плазмы температурой свыше 100 млн градусов по Цельсию и запуска устойчивой реакции термоядерного синтеза.
По данным разработчиков, успешное создание магнитов закрывает около 80% наиболее сложных инженерных задач проекта. Следующий этап – сборка реактора и длительные испытания.
Китай рассчитывает завершить строительство экспериментального реактора к 2027 году, а первые демонстрации выработки термоядерной энергии ожидаются примерно к 2030 году.
Китайский Институт физики плазмы Академии наук в Хэфэе сообщил о завершении испытаний магнитной системы для удержания плазмы проектируемого термоядерного реактора нового поколения CFETR, который планируют ввести в эксплуатацию в районе 2030 года.
Речь идёт о магнитах двух типов: во-первых, магнитах тороидального поля, а во-вторых, центральном соленоиде. Магниты тороидального поля необходимы для создания магнитного поля, удерживающего раскалённую до 100 миллионов градусов плазму внутри реактора. Всего в реакторе CFETR будет шесть таких магнитов с массой в 582 тонны каждый. Центральный электромагнит-соленоид нужен для того, чтобы создавать переменное магнитное поле, порождающее в плазме реактора электрический ток, - по сути здесь работает тот же принцип, что и в беспроводных зарядках для мобильных телефонов.
Оба типа магнитов являются ключевыми и, пожалуй, наиболее сложными с технологической точки зрения компонентами термоядерных реакторов, так что их испытание означает, что Китаю удалось преодолеть основное технологическое препятствие к строительству своего реактора, который претендует на то, чтобы стать первым термоядерным реактором, способным производить и выдавать в сеть энергию термоядерного синтеза: аналогичный международный проект ITER, который планируют запустить в 2035-м году, также должен реализовывать выделение энергии, но её отбор и коммерческое использование не предусмотрено, это планируется реализовать в следующем поколении реакторов с рабочим названием DEMO.
Линейка проектов ITER-DEMO реализуется международным проектом в составе США, ЕС, России, Китая, Индии, Японии, Канады, Южной Кореи, Австралии, Казахстана и других стран.
Управляемый термоядерный синтез является давней мечтой энергетиков всего мира прежде всего из-за практически неисчерпаемых запасов термоядерного топлива: из имеющихся на Земле запасов тяжёлого изотопа водорода дейтерия можно произвести энергию, которой человечеству при нынешних темпах энергопотребления хватит примерно на 25 миллиардов лет.
Правда, сегодня во всех существующих и проектируемых термоядерных реакторах, включая CFETR, ITER и другие проекты, в качестве топлива планируют использовать смесь дейтерия и ещё более тяжёлого изотопа водорода трития, который в природе не существует и который приходится получать искусственно, что делает его и вырабатываемую из него энергию весьма дорогими.
Изучаются возможности производства трития из лития непосредственно в термоядерных реакторах в ходе их работы, и это одно из ключевых направлений, которое планируют изучать в рамках проекта ITER. Другой путь - переход к реакциям, для которых не нужен тритий, вроде реакций на чистом дейтерии или смеси дейтерия и гелия-3, но такие реакции требуют существенно более высоких температур и более мощных магнитных полей для удержания более горячей плазмы.
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
