Китай започна строителството на първия в света термоядрен водородно-боров реактор, почти без „радиоактивни“ неутрони

Китайската частна компания ENN започна строителството на експерименталната инсталация Helong-2 за изследване на протонно-борния термоядрен синтез. Церемонията по полагане на първата копка се състоя на 15 септември в научноизследователския център на ENN в град Ланфан, провинция Хебей. Инсталацията ще бъде трето поколение термоядрени устройства на компанията и ще представлява „сферичен“ тор – компактна магнитна система за задържане на плазма.

При реакцията p–¹¹B ядрото на обикновения водород, тоест протонът трябва да се слее с ядрото на изотопа бор-11. В резултат на това се образуват три алфа-частици (ядра на хелий) и се отделя енергия. Важна особеност на този цикъл е практически пълната липса на бързи неутрони, което потенциално намалява радиационното натоварване върху материалите на инсталацията и позволява да се разгледа директното преобразуване на енергията на заредените продукти на реакцията (алфа-частиците) в електричество, когато те се забавят във външно магнитно поле. Въпреки това постигането на ефективен протонно-боров синтез е значително по-сложно, отколкото реакциите деутерий–тритий: за него са необходими значително по-високи температури и много добри условия за задържане на плазмата.

Площадката за реактора трябва да бъде готова за монтаж на оборудването до края на юни 2027 година, а завършването на строителството, довършителните работи и началото на експериментите са планирани за края на 2027 година. В инсталацията са предвидени повече от десет основни системи. Според данни на ENN, устройството е предназначено преди всичко за решаване на проблема с енергийния изход на p–¹¹B-плазмата за изучаване на високотемпературен режим с ниска честота на сблъсъци между частиците и за проверка на задържането на плазмата в тор, близък до сферична форма, при силно магнитно поле.

Реакторът Helong-2 няма да бъде първият в продуктовата гама на ENN. Компанията вече провежда експерименти с пилотните водородно-борни реактори Xuanlong-50 и Xuanlong-50U. През април 2025 година, в модернизираната от 2022 година инсталация Xuanlong-50U за първи път беше получен плазмен ток от мегаамперния диапазон в резултат на водородно-борна реакция. Helong-2 трябва за първи път да демонстрира производство на енергия през 2030 година, а до 2035 година компанията ще премине към изграждането на демонстрационна термоядрена електроцентрала.

В класическите токамаци с деуетрий-тритиево гориво, включително ITER, реакцията на синтеза се съпровожда от образуването на бързи неутрони и съответно създава значително неутронно натоварване върху конструкционните материали, което ще изисква определени мерки за защита от радиация и последващо погребване на части от конструкцията. Реакторите на водород (протони) и бор в това отношение ще бъдат значително по-безопасни, което ще им осигури сериозни предимства при търговската експлоатация.