Китай вышел за рамки научной фантастики, став первой страной, успешно разработавшей так называемое «Микросолнце» или «Искусственное солнце». Это практически неисчерпаемый источник энергии, основанный на ядерном синтезе. Другими словами, хотя этот эксперимент и не является буквально вторым солнцем, он воспроизводит систему, очень похожую на солнечную, которая также формируется в результате ядерного синтеза.
Этот эксперимент, получивший название EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), был задуман в 1996 году, хотя первые шаги были сделаны лишь в 2006 году. Однако проект стал по-настоящему функциональным лишь недавно, после многих лет инвестиций и научных исследований. Это устройство является первым в мире, первым полностью сверхпроводящим токамаком. Целью проекта всегда было воспроизвести физические параметры Солнца и инженерные требования проекта ИТЭР. Это достижение сделало Китай одним из основных технологических лидеров в области реакторов этого типа.
модели LSSF.
Экспериментальные фазы и прогрессивные записи
- 2006–2007: Сначала плазма поддерживалась всего 3 секунды при силе тока 200 кА; вскоре после этого, в январе 2007 года, плазма поддерживалась почти 5 секунд при силе тока 500 кА.
- 2010–2011: Начиная с 2010 года, EAST добился сильного удержания плазмы, которую они называют (H-режимом), с помощью низкочастотных волн, а начиная с 2011 года им удалось добиться значительного прогресса, удерживая плазму при температуре 50 миллионов Кельвинов в течение 30 секунд.
- 2017–2018: В июле 2017 года токамак сумел удержать H-режим более 100 секунд, что уже вдвое превысило результаты 2011 года. А в ноябре 2018 года он достиг того же времени, но с разницей в достижении вдвое большей электронной температуры, достигшей 100 миллионов градусов.
Искусственное солнце: миллиметровые рекорды и финальные фазы
- 2021: EAST зафиксировал плазму при температуре почти 120 миллионов градусов, поддерживая ее в течение 101 секунды; в конце того же года, в декабре, она достигла 1056 секунд (чуть более 17 минут), что уже было большим достижением.
- 2023: На этом этапе проект находился уже на завершающей стадии: плазму удалось поддерживать почти 10 минут, что уже было невероятным для многих ученых.
- 20 января 2025 года: Китай теперь может поддерживать плазму почти 20 минут, что является важной вехой в развитии термоядерного синтеза. Создание микросолнца в течение 20 минут достаточно для генерации неисчислимого количества энергии.
Инновации, созданные искусственным солнцем
Хотя искусственное Солнце еще не достигло стадии возгорания, чтобы длиться непрерывно, 20-минутная отметка уже имеет множество практических функций в сфере энергетики.
Кроме того, эксперимент побил рекорды по температуре, которая примерно в 70 000 раз превышает максимальную температуру бытовой микроволновой печи. В ходе эксперимента EAST также зафиксированы важные открытия, касающиеся режимов удержания, длительности импульса, температуры и плотности плазмы. Эти элементы критически важны для будущих реакторов, таких как ITER и CFETR.
Глобальный научный контекст
Хотя EAST — китайский проект, в настоящее время он служит открытым испытательным полигоном как для китайских, так и для иностранных учёных. Он вносит свой вклад в многочисленные проекты, такие как ИТЭР (расположенный на юге Франции), в строительстве и эксплуатации которого Китай также участвует, обеспечивая почти 10% его стоимости.
История записей и экспериментов гарантирует практические знания, которые позволят разработать китайский испытательный термоядерный реактор, который станет следующим поколением «искусственного солнца» в Китае.
