Китайцы создали сверхпроводящую катушку для крупнейшего в мире термоядерного реактора — своего собственного
Китайские инженеры сообщили о завершении финальных испытаний крупнейшего в мире сверхпроводящего магнита для термоядерного реактора в рамках проекта CRAFT в Хэфэе. Китайский проект является переходным между строящимся во Франции экспериментальным реактором ИТЭР и будущей европейской термоядерной электростанцией DEMO. Тем самым Китай первым начнёт производство термоядерной энергии.
На изготовление одного элемента катушки сверхпроводящего магнита ушло шесть лет. Также был изготовлен центральный соленоид для будущего реактора, который непосредственно индуцирует ток в рабочей камере и создаёт плазму. Набор подобных сверхпроводящих магнитов создаёт вокруг камеры в форме бублика электромагнитный каркас, который не позволяет плазме касаться стен камеры и «гаснуть», попутно разрушая саму камеру. Температура плазмы будет намного выше 100 млн °C и электромагнитные поля — это первый и наиболее крепкий барьер для удержания плазменного шнура в центре рабочей зоны реактора.
Главный элемент магнитной системы реактора — это сверхпроводящий магнит тороидального поля (TF-coil). Каждый D-образный элемент катушки имеет размеры 21 × 12 × 3,3 м и массу 582 т. Это в 1,3 раза больше, чем в случае тороидальных магнитов ИТЭР, а запасаемая ими магнитная энергия втрое выше. Элемент создан как экспериментальный для отработки всех этапов технологии его производства и следующие наверняка будут изготавливаться быстрее. Для сравнения, в магнитной системе ИТЭР таких элементов 18 штук. Изготавливать каждый по шесть лет — это означает никогда не закончить проект.
Второй изготовленный и проверенный на площадке CRAFT узел — это высокотемпературная сверхпроводящая катушка центрального соленоида. По данным CGTN, соленоид прошёл испытания полной нагрузкой и даже с запасом: при стабильном токе 60 кА и запасённой энергии 6,03 МДж. Центральный соленоид реактора ИТЭР рассчитан на токи в обмотке до 46 кА и значительно уступают китайскому.
Напомним, Китай начал эксперименты с управляемым термоядом с купленного в 90-е годы у России токамаком T-7. Из него позже сделали реактор HT-7. Но уже в 2006 году Китай создал свой сверхпроводящий токамак Advanced Superconducting Tokamak (EAST). В настоящий момент в Китае создаётся его приемник — Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST), первая плазма на котором ожидается в 2027 году. К середине 30-х годов Китай запустит первую экспериментальную термоядерную электростанцию China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). Площадка CRAFT как раз служит полигоном и отработкой для производства элементов конструкции CFETR. На её основе также будет создаваться европейская электростанция DEMO, но, похоже, намного позже китайской.