Китай приближается к термоядерному прорыву

Китай продолжает активно развивать технологии термоядерного синтеза, которые многие специалисты считают будущим мировой энергетики. Центральное место в этих усилиях занимает Экспериментальный передовой сверхпроводящий токамак (EAST), известный как «искусственное солнце».

Такое название реактор получил благодаря способности воспроизводить процессы, происходящие в недрах Солнца. По данным китайских исследователей, установка способна разогревать плазму до температур, значительно превышающих температуру солнечного ядра.

Под управлением Института физики плазмы реактор EAST, как ожидается, проведёт первый эксперимент по термоядерному зажиганию уже в 2027 году. В случае успеха это станет важнейшим шагом к созданию самоподдерживающейся термоядерной реакции, не требующей постоянного внешнего подогрева.

Термоядерный синтез основан на слиянии лёгких атомных ядер, при котором выделяется огромное количество энергии. Однако для запуска процесса необходимо преодолеть естественное электромагнитное отталкивание между положительно заряженными ядрами. Для этого плазму приходится разогревать до экстремальных температур и удерживать мощнейшими магнитными полями.

Именно такую задачу решают токамаки — специальные установки цилиндрической формы, в которых плазма удерживается магнитным полем. Для устойчивой работы температура внутри реактора должна достигать примерно 150 миллионов градусов Цельсия, что в несколько раз превышает температуру солнечного ядра.

За последние годы EAST добился ряда важных результатов. В январе 2025 года установка установила мировой рекорд продолжительности устойчивого удержания высокотемпературной плазмы — 1066 секунд. Во время эксперимента температура плазмы достигала 100 миллионов градусов.

Позднее китайским исследователям удалось преодолеть так называемый предел Гринвальда — один из ключевых барьеров на пути к промышленному термоядерному синтезу. Эксперимент подтвердил возможность сохранения стабильности плазмы при крайне высокой плотности частиц.

Однако главным проектом китайской термоядерной программы сегодня считается не EAST, а строящийся реактор BEST (Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak). Его строительство планируется завершить в 2027 году.

Разработчики рассчитывают, что BEST станет первой в истории установкой, способной не только поддерживать термоядерную реакцию, но и производить полезную электроэнергию. В перспективе реактор должен научиться самостоятельно воспроизводить тритий — один из основных компонентов термоядерного топлива.

Следующим этапом станет Китайский испытательный термоядерный инженерный реактор, запуск которого ожидается в конце десятилетия. Кроме того, Пекин работает над проектом «Синхо» — гибридной установкой, сочетающей технологии ядерного деления и термоядерного синтеза.

Развитие отрасли поддерживается государством. В последние годы Китай включил термоядерную энергетику в число стратегических технологий и направил значительные средства на исследования, производство оборудования и развитие цепочек поставок.

Тем не менее специалисты подчёркивают, что перед отраслью остаются серьёзные технологические вызовы. Для коммерческого использования термоядерной энергии необходимо наладить массовое производство сложнейших компонентов, обеспечить долговременную стабильность плазмы и добиться экономической эффективности реакторов.

Китай также сталкивается с жёсткой международной конкуренцией. В США десятки частных компаний развивают собственные проекты термоядерного синтеза, а во Франции продолжается строительство международного реактора ITER — крупнейшего научного проекта в этой области, объединяющего усилия 34 стран.

Несмотря на сохраняющиеся трудности, многие эксперты считают, что термоядерная энергетика постепенно переходит из разряда научных экспериментов в категорию реальных технологий будущего. Если текущие разработки окажутся успешными, человечество может получить практически неисчерпаемый источник чистой энергии уже в ближайшие десятилетия.

Источник:  BGR