Китайските токамак реактори, наречени „изкуствени слънца“ заради имитирането на плазмения синтез, който се случва в ядрото на слънцето, имат потенциала да генерират огромни количества евтина, чиста енергия в индустриален мащаб.
Най-модерната разработка на Пекин е Експерименталният усъвършенстван свръхпроводящ токамак (EAST), термоядрен реактор, способен да достигне температури шест пъти по-високи от тези на Слънцето. Пекин, ръководен от Института по плазмена физика, очаква неговият реактор да проведе първия си експеримент със запалване чрез термоядрен синтез през 2027 г., съобщава BGR.
Този важен етап ще превърне EAST в първия в света самоподдържащ се реактор, където плазмата може да гори без външни източници на топлина.
В термоядрен реактор учените комбинират две положително заредени ядра, за да произведат огромни количества енергия и топлина. Тъй като обаче и двете ядра са положително заредени, реакторите трябва да генерират достатъчно енергия, за да преодолеят магнитните сили, които ги отблъскват.
Какво представляват токамаците?
Тези цилиндрични реактори решават описаните по-рано проблеми, като прилагат електрически заряд към тези водородни ядра, превръщайки ги в плътна плазма. Тази плазма обаче е изключително нестабилна, което изисква от нея да достигне плътност, способна да генерира самоподдържаща се топлина.
За да се постигне това, токамаците трябва да работят в безпрецедентни мащаби, генерирайки температури от 150 милиона градуса по Целзий, приблизително 10 пъти по-високи от температурата на ядрото на Слънцето, и магнитни полета стотици хиляди пъти по-силни от земните.
Какво всъщност би се случило, ако Слънцето започне да потъмнява?
Токамак EAST е само един от няколкото проекта за термоядрен синтез, които предстоят на Пекин, който е инвестирал приблизително 268 милиарда гривни в технологията от 2023 г. насам. Като стълб на последния петгодишен план, китайската индустрия за термоядрен синтез е впрегнала предприемачески дух, отразяващ Силициевата долина, яхвайки вълна от публични инвестиции, координирани изследователски усилия и координирано развитие на веригата за доставки, за да се издигне над световните си конкуренти.
Западните фирми обаче са по петите им. В Съединените щати например около 42 компании са набрали капитал от около 330 милиарда гривни за разработване на тази технология, което представлява приблизително половината от световните инвестиции.
Напред към термоядрен синтез
От създаването си през 2006 г., EAST се превърна в забележителен проект за термоядрен реактор, постигайки няколко ключови етапа към постигането на устойчиви реакции на синтез. През януари 2025 г. например, EAST постави рекорд за най-дълго „висококачествено горене“ в историята на плазмения синтез.
Реакцията, която продължи 1066 секунди, надмина повече от два пъти предишния рекорд, поставен от EAST през 2023 г. По време на експеримента EAST достигна температури от 100 милиона градуса по Целзий.
Година по-късно, изследователите пробиха основна бариера за плътност, известна като границата на Грийнвалд, която описва математическото ограничение за броя на атомите в плазмата, преди реакцията да стане нестабилна (малко след това беше решен и друг 70-годишен ядрен проблем.) Резултатите доказаха, че плазмата може да остане стабилна при изключително високи плътности, което бележи важен етап по пътя към мащабна експлоатация.
"Огнен пръстен" на Слънцето: Кога и къде може да се наблюдава
Въпреки че реакторът EAST може да революционизира сектора на чистата енергия в Китай, друг реактор вече е поел статута му на централен елемент от амбициите на Китай за термоядрен синтез. Експерименталният свръхпроводящ токамак с горяща плазма (BEST), чието завършване е планирано за 2027 г., се очаква да стане първият реактор в човешката история, който успешно генерира електроенергия чрез термоядрен синтез.
По-голям от своя предшественик, BEST първоначално ще разчита на външни резерви от водородните изотопи деутерий и тритий, последният от които е изключително рядък и труден за поддържане. Въпреки това, с течение на времето учените се надяват BEST да генерира свои собствени тритиеви атоми чрез инсталиране на литиев слой, което би могло да трансформира самоподдържащите се възможности за производство на енергия чрез термоядрен синтез.
Очаква се до края на десетилетието да заработи и още по-усъвършенстван проект, а именно Китайският тестов реактор за термоядрен синтез. Пекин също така си е поставил за цел до 2030 г. да заработи в Xinghuo, първото в света ядрено съоръжение, използващо както реакции на синтез, така и на делене.
Бъдещето на енергетиката
Термоядрен пробив на Китай се координира чрез подход „отгоре надолу“, при който национална програма определя приоритети за развитие, финансира изследвания и изгражда капацитет на веригата за доставки за справяне с критични пречки.
През юли 2025 г. например Пекин създаде държавната компания China Fusion Energy, която да ръководи научноизследователските усилия на страната, като вложи приблизително 87 милиарда гривни в държавното предприятие. През март 2026 г. Пекин представи своя 15-ти петгодишен план, в който изброи енергията от термоядрен синтез като една от осемте „авангардни технологии“, на които ще даде приоритет, полагайки основите за по-нататъшни инвестиции. Дали подобни инвестиции ще позволят на Пекин да постигне радикално амбициозните си термоядрени цели, предстои да видим.
Как са се образували ледниците на Меркурий, въпреки че е най-близката планета до Слънцето
