Китай построи 440-тонен тороидален блок за най-голямата система за термоядрен синтез – по-голям и по-тежък от този на ITER

Дебелина до 36 см и стотици тонове метал показват цената на технологичния скок към контролиран термоядрен синтез.

Китай направи забележителна крачка в технологията за термоядрен синтез. Shanghai Electric обяви завършването на най-големия в света корпус с магнитна бобина с тороидално поле. Конструкцията е изработена от аустенитна стомана, предназначена за свръхниски температури, и тежи около 400 тона, или около 880 000 паунда. Изделието е повече от 1,2 пъти по-голямо от подобни сглобки по френския проект ITER и почти два пъти по-тежко по маса.

Институтите по физика на Китайската академия на науките заявиха, че са били необходими пет години за решаване на ключови инженерни проблеми. Основното предизвикателство е било заваряването на стомана с дебелина до 36 сантиметра. Инженерите са комбинирали лазерно заваряване на големи по дебелина стомани, свръхдълбоко заваряване с тесен прорез с аргонова дъга и ултразвуково безразрушителен контрол с фазови решетки, за да поддържат точността и качеството на необходимото ниво.

Според китайските разработчици успешната доставка на корпуса дава на страната практически опит за производството на сложни компоненти за бъдещи термоядрени инсталации и спомага за формирането на цялостна промишлена верига за енергия, базирана на термоядрения синтез. Разработената технология може да бъде полезна и извън областта на термоядрения синтез – в космическата индустрия, енергетиката, корабостроенето и офшорното инженерство. Shanghai Electric подчертава, че проектът демонстрира потенциала на компанията за иновации и високопрецизно масово производство на мащабни продукти.

През лятото „Шанхай Електрик“, съвместно с Института по физика на плазмата, завърши проектирането и доставката на криостата за студени тестове на магнита на ITER. Този мащабен агрегат беше доставен на строителната площадка в Кадараш в Южна Франция, на път с дължина около 105 км от пристанището Берре-л’Етан край Марсилия.

Международната агенция за атомна енергия в своя доклад „Перспективи за световния термоядрен синтез през 2025 г.“ признава усилията на китайския Институт по физика на плазмата, където се изгражда комплексът CRAFT. Това е кампус, който ще обединява около две дузини специализирани стендове за тестване на свръхпроводящи магнити, нагревателни и токови системи, покривала и тритиеви технологии. Целта на проекта е да се ускори преходът от експериментални съоръжения към действащи електроцентрали за термоядрен синтез, където ключовите инженерни и интеграционни предизвикателства са решени предварително.

ITER остава централният международен проект в тази област. Това е токамак, който има за цел да покаже, че термоядреният синтез може да бъде широкомащабен безвъглероден енергиен източник. Съоръжението е проектирано да произвежда 500 мегавата топлина в продължение на поне 400 секунди с мощност на нагряване на плазмата от 50 мегавата, а за работата на комплекса може да са необходими до 300 мегавата електроенергия. Самият ITER няма да произвежда електроенергия за мрежата. В проекта участват 35 държави, като Европейският съюз покрива почти половината от разходите за строителство, а останалите шест участника – Китай, Индия, Япония, Република Корея, Русия и САЩ – финансират останалата част по равни части.

Новото тяло на намотката, построено в Китай, добавя важно технологично стъпало към бъдещите електроцентрали за термоядрен синтез и показва, че промишлената база за подобни проекти става значително по-широка