Несколько лет Китай направляет крупные инвестиции в исследования ядерного синтеза, технологии, способной изменить энергетику, предоставив чистый и практически безграничный источник энергии. Экспериментальные реакторы, в том числе усовершенствованный сверхпроводящий экспериментальный токамак (EAST), позволяют стране претендовать на звание первой, которая принесет эту технологию в массовое производство. По данным Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC), устройство, получившее прозвище «искусственное солнце», к 2050 году сможет обеспечить электроэнергией национальную энергосистему, выведя страну на передовую зарождающейся энергетической революции.
Введенный в эксплуатацию в 2006 году в Хэфэй, провинция Аньхой, реактор EAST за последние годы достиг ряда важных успехов. В 2018 году реактор впервые достиг температуры плазмы в 100 миллионов градусов Цельсия — ключевого рубежа для ядерного синтеза. С тех пор его характеристики продолжали улучшаться: в 2021 году он поддерживал плазму при температуре 120 миллионов градусов Цельсия в течение 101 секунды, а затем при температуре 160 миллионов градусов в течение 20 секунд.
В 2023 году время удержания плазмы достигло 403 секунды. Рекордный результат — 1066 секунд (более 17 минут) — был установлен китайским «искусственным солнцем» в 2024 году.
Чтобы достигнуть этой цели, исследователи модернизировали несколько компонентов, в том числе систему нагрева плазмы, мощность которой была увеличена вдвое. Параллельно с EAST Китай разрабатывает реактор HL-2M для достижения еще более высоких температур и оптимизации удержания плазмы.
Благодаря успехам Китай входит в число мировых лидеров в области ядерного синтеза, сравниваясь с такими масштабными международными проектами, как ITER во Франции. В этом году токамак WEST, именуемый «французским искусственным солнцем» и находящийся в французском регионе Буш-дю-Рон, установил мировой рекорд, поддерживая стабильную плазму 1337 секунд (22 минуты).
Стратегический шаг к коммерческому производству
Китайская программа вышла на новый этап: CNNC сообщила о начале демонстрационной фазы в 2045 году, после чего через пять лет начнется коммерческая эксплуатация. Такое ускорение демонстрирует стремление Китая стать лидером в области, где пока добились успеха лишь несколько стран — США, Россия, Южная Корея и Франция.
В 2024 году CNNC укрепила свою программу, создав компанию China Fusion Corporation, которая занимается ядерным синтезом. В проект уже инвестировано 1,75 миллиарда юаней, в том числе, его финансирует Zhejiang Zheneng Electric Power Co.
Эти средства предназначены для создания токарных машин нового поколения, которые смогут вырабатывать энергию без выбросов парниковых газов и радиоактивных отходов. Проект входит в общую энергетическую стратегию с целью уменьшения зависимости страны от ископаемого топлива и повышения ее энергетической независимости.
Переломный этап для мирового энергопромышленничества?
Китай развивает не только термоядерный синтез, но и парк обычных ядерных установок. Синь Фэн, заместитель генерального директора CNNC, сообщил о планах по увеличению производства реакторов деления, среди которых модели собственной разработки и малые модульные реакторы.
К 2030 году Китай может возглавить мир по количеству операционных ядерных реакторов, обогнав США и Францию. Вслед за энергетическими дефицитами 2022 года страна ускорила строительство новых реакторов — около десяти в год, и этот темп сохранится до конца десятилетия.
Овладение Китаем ядерным синтезом в масштабах, превышающих существующие, существенно изменит мировую энергетику. Чистый и щедрый источник энергии может революционизировать производственные схемы и укрепить стратегическое положение Китая в энергетике и технологиях.
Остаются серьёзные проблемы: сдерживание плазмы, оптимизация инфраструктуры и энергоэффективность реактора — всё это необходимо преодолеть до начала коммерческой эксплуатации. В то же время гонка за ядерный синтез продолжается, а ставки выходят далеко за пределы Китая.