Китай завершил полномасштабные испытания крупнейшей в мире сверхпроводящей магнитной системы

Специалисты Института физики плазмы Китайской академии наук завершили разработку, приемочные испытания и полную проверку характеристик двух ключевых сверхпроводящих систем: тороидального сверхпроводящего магнита и центрального соленоида из высокотемпературного сверхпроводника. Все критически важные технологии были разработаны китайскими специалистами без привлечения зарубежных решений.

Эти сверхпроводящие магниты являются частью Комплексного исследовательского центра термоядерных технологий (CRAFT), который играет центральную роль в долгосрочной программе Китая по коммерциализации термоядерной энергетики. Именно в Китае также расположен экспериментальный сверхпроводящий токамак EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), широко известный как китайское «искусственное Солнце».

Успешные испытания подтвердили работоспособность двух важнейших компонентов, необходимых для создания будущих термоядерных реакторов, где сверхмощные магнитные поля удерживают раскалённую плазму, не позволяя ей соприкасаться со стенками реактора.

Тороидальный магнит является основным элементом магнитной системы удержания плазмы. Его длина составляет 21 метр, ширина — 12 метров, высота — 3,3 метра, а масса достигает 582 тонн. По сообщениям китайских СМИ, его объем в 1,3 раза превышает аналогичный магнит, созданный для международного проекта ITER во Франции, а запасаемая энергия почти в три раза больше.

В термоядерных реакторах именно такие магниты предотвращают контакт плазмы, температура которой может превышать 100 миллионов °C, с внутренними стенками реактора. Создаваемое ими магнитное поле направляет движение заряженных частиц внутри тороидальной камеры и одновременно защищает конструкцию установки от воздействия экстремальных температур.

Одновременно с тороидальным магнитом был испытан и центральный сверхпроводящий соленоид, отвечающий за запуск и управление током плазмы внутри реактора. Как сообщило издание South China Morning Post, устройство было рассчитано на рабочий ток 46,5 килоампера, однако успешно выдержало испытания при нагрузке 60 килоампер.

По словам исследователей, проект также демонстрирует значительный прогресс Китая в области производства высокотехнологичных сверхпроводящих компонентов полностью на собственной промышленной базе.

Директор Института физики плазмы Сун Юньтао сообщил, что создание тороидального магнита заняло шесть лет. Сегодня он обладает крупнейшей в мире энергоемкостью среди магнитов подобного класса. Специальная конструкционная сталь, изоляционные материалы и сверхпроводящие проводники для него были полностью изготовлены китайскими предприятиями.

Китай инвестирует в развитие сверхпроводящих технологий для термоядерной энергетики уже несколько десятилетий. В 1990-х годах страна модернизировала приобретенный у России токамак Т-7, превратив его в установку HT-7, а в 2006 году ввела в эксплуатацию EAST — первый в мире полностью сверхпроводящий токамак.

Ожидается, что новый исследовательский комплекс CRAFT позволит разработать ключевые технологии, необходимые для создания будущих коммерческих термоядерных электростанций, которые смогут обеспечить человечество практически неисчерпаемым и экологически чистым источником энергии.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram