Китайски инженери създадоха най-големия свръхпроводящ магнит за най-големия в света термоядрен реактор

Китайски инженери съобщиха за приключването на заключителните изпитания на най-големия в света свръхпроводящ магнит за термоядрен реактор в рамките на проекта CRAFT (Comprehensive Research Facility for Fusion Technology) в Хефей. Китайският проект представлява преходен етап между изграждащия се във Франция експериментален реактор TER и бъдещата европейска термоядрена електроцентрала DEMO. По този начин Китай ще бъде първата страна, която ще започне производството на термоядрена енергия.

Производството на само един елемент от намотката на свръхпроводящия магнит отне цели 6 години

Беше изработен и централният соленоид за бъдещия реактор, който директно индуцира ток в работната камера и създава плазма. Набор от подобни свръхпроводящи магнити създава електромагнитна рамка около камерата, която има форма на поничка, която не позволява на плазмата да докосва стените на камерата и да „угасне“. Температурата на плазмата ще бъде значително по-висока от 100 000 000°C, а електромагнитните полета представляват първата и най-здравата бариера за задържане на плазмата в центъра на работната зона на реактора.

Основният елемент на магнитната система на реактора е свръхпроводящ магнит с тороидално поле (TF-coil). Всеки D-образен елемент на бобината има размери 21 × 12 × 3,3 метра и маса 582 тона. Това е 1,3 пъти повече, отколкото при тороидалните магнити на ITER, а съхраняваната от тях магнитна енергия е 3 пъти по-висока. Елементът е създаден като експериментален, за да се отработят всички етапи на технологията за неговото производство, а следващите със сигурност ще се изработват по-бързо. За сравнение, в магнитната система на ITER има 18 такива елемента. Да се произвежда всеки от тях в продължение на 6 години означава, че проектът никога няма да бъде завършен.

Вторият изработен и тестван на площадката CRAFT възел е високотемпературната свръхпроводяща бобина на централния соленоид. Според данни на CGTN соленоидът е преминал изпитания при пълно натоварване и дори с резерв: при стабилен ток от 60 kA. Централният соленоид на реактора ITER е проектиран за токове в намотката до 46 kA и значително отстъпва на китайския.

Припомняме, че Китай започна експерименти с управляема термоядрена енергия с токамака T-7, закупен от Русия през 90-те години. По-късно беше създаден реакторът HT-7, но още през 2006 година Китай създаде своя собствен свръхпроводящ токамак Advanced Superconducting Tokamak (EAST). В момента в Китай се разработва неговият наследник – Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST), като първата плазма в него се очаква през 2027 година. Към средата на 2030-те години Китай ще пусне в експлоатация първата експериментална термоядрена електроцентрала China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). Платформата CRAFT служи именно като полигон и място за изпитване при производството на конструктивни елементи за CFETR. На нейна основа ще бъде създадена и европейската електроцентрала DEMO, но, изглежда много по-късно от китайската.