“Штучне сонце” Китаю встановило світовий рекорд: нова ера енергії ядерного синтезу
Мрія про безмежне та чисте джерело енергії зробила величезний крок уперед. У січні 2025 Китайська експериментальна передова надпровідна токамак-установка (EAST), відома як “штучне сонце”, досягла видатного наукового результату — підтримання стабільної роботи плазми у режимі високого утримання протягом неймовірних 1 066 секунд. Це грандіозне досягнення встановило новий світовий рекорд та стало значним кроком уперед у прагненні людства опанувати енергію ядерного синтезу.
Новий рекорд та вихід за межі можливого
Цей прорив став можливим завдяки зусиллям Інституту фізики плазми (ASIPP) при Хефейському інституті фізичних наук (HFIPS) Китайської академії наук. EAST перевершив свій власний попередній рекорд у 403 секунди, встановлений у 2023 році. Утримання стабільної плазми протягом майже 18 хвилин є значним кроком у дослідженнях синтезу, що відкриває нові горизонти для науковців.
Ядерний синтез — це процес, який живить Сонце. Для того щоб цей процес відбувався на Землі, потрібно досягти температур понад 100 мільйонів градусів Цельсія, створюючи умови для злиття атомних ядер з виділенням величезної кількості енергії. Однак підтримання таких умов тривалий час залишається однією з найбільших технічних проблем.
“Реактор термоядерного синтезу повинен працювати стабільно з високою ефективністю протягом тисяч секунд для забезпечення самопідтримуючої циркуляції плазми, що є ключовим для безперервного генерування енергії в майбутніх установках,” — пояснив Сун Юньтао, директор ASIPP та віцепрезидент HFIPS. За його словами, новий рекорд є монументальним досягненням на шляху до створення функціонального термоядерного реактора.
Інженерні вдосконалення, що змінили гру
Досягнення цього результату стало можливим завдяки значним технічним удосконаленням систем EAST. За словами Гун Сяньцзу, керівника відділу фізики та експериментальних операцій EAST, модернізація кількох ключових систем, зокрема системи нагрівання, зіграла вирішальну роль. Якщо раніше система нагрівання працювала на потужності, еквівалентній 70 000 мікрохвильових печей, то тепер її потужність була подвоєна, при цьому вдалося зберегти стабільність та безперервність роботи.
Стабільна робота плазми у режимі високого утримання свідчить про здатність EAST ефективно управляти екстремальними температурами та магнітними полями — ключовими факторами для майбутніх промислових термоядерних реакторів.
Глобальні зусилля заради енергії майбутнього
З моменту свого запуску у 2006 році EAST слугує відкритою платформою для співпраці як китайських, так і міжнародних науковців у сфері досліджень термоядерного синтезу. У тому ж році Китай приєднався до міжнародного проєкту ITER (Міжнародний термоядерний експериментальний реактор) як сьомий учасник. ITER, що наразі будується на півдні Франції, стане найбільшим у світі експериментальним токамаком та провідним об’єктом дослідження фізики плазми з магнітним утриманням.
У межах участі в проєкті ITER Китай відповідає приблизно за 9% будівництва та експлуатації реактора, а ASIPP виступає головною організацією для виконання цієї місії.
Протягом останніх років EAST неодноразово демонстрував прориви у режимі високого утримання плазми — основному режимі роботи експериментальних реакторів, таких як ITER, а також майбутнього Китайського експериментального термоядерного реактора (CFETR). Ці досягнення забезпечують глобальну спільноту безцінними даними для розробки нових термоядерних технологій.
Майбутнє термоядерної енергії: від експериментів до реальних електростанцій
Головна мета створення “штучного сонця” полягає у відтворенні процесів ядерного синтезу, що відбуваються у надрах Сонця, для забезпечення людства практично невичерпним та екологічно чистим джерелом енергії. Такий прорив не лише революціонізує енергетичний сектор, але й відкриє нові горизонти для дослідження космосу, дозволяючи здійснювати далекі міжпланетні місії.
У місті Хефей, провінція Аньхой, де розташований EAST, вже ведеться будівництво нового покоління дослідницьких установок для вивчення термоядерного синтезу. Ці сучасні лабораторії сприятимуть ще більш швидкому розвитку технологій, наближаючи нас до епохи практичного використання термоядерної енергії.
“Ми сподіваємося розширити міжнародну співпрацю за допомогою EAST та наблизити момент, коли термоядерна енергія стане доступною для людства,” — додав Сун Юньтао.
Хоча ще залишаються значні виклики на шляху до комерційного використання енергії синтезу, рекорд EAST — це справжній маяк надії, який освітлює шлях до чистого, безпечного та сталого енергетичного майбутнього.
