(Caixin) – С многотонными компонентами, поставляемыми из Китая и других частей мира, рабочие на пыльной строительной площадке в южной Франции спешат собрать самый большой и самый дорогой в мире эксперимент по ядерному синтезу.
Проект, названный международным термоядерным экспериментальным реактором (ITER), строится для того, чтобы проверить, можно ли использовать долгожданную мечту о ядерном синтезе – атомной реакции, которая питает солнце, для получения почти безграничной чистой энергии.
Веха в работе ассамблеи наступила с опозданием в конце июля после многочисленных задержек, вызванных финансовыми и техническими разногласиями между её 35 партнёрами. Но китайская команда, по словам тамошних учёных, никогда не выходила из графика в предоставлении ключевых компонентов и выполнении работы.
Их цель – не только участвовать, но и учиться вместе со своими сверстниками, чтобы помочь Китаю создать свой собственный термоядерный реактор, заявили учёные.
Huo Yuping, учёный из Китайской академии наук, сказал, что Китай имел в виду две вещи, когда он присоединился к проекту ITER в 2003 году. Во-первых, это был неоценимый вклад проекта в развитие будущих электростанций, а во-вторых, Китай надеялся использовать этот опыт для развития своих специалистов и в конечном итоге стать одной из первых стран, построивших свой собственный термоядерный реактор.
Звёздная сила
Освоение термоядерного синтеза было мечтой ученых на протяжении десятилетий. В то время как обычная ядерная энергия полагается на расщепляющиеся атомы для получения энергии, термоядерный синтез объединяет атомы, чтобы создать огромный всплеск энергии.
С целью использования энергии солнца на Земле консорциум стран запустил ITER в 2006 году, причём Европейский Союз получил 45% акций в этом проекте. США, Китай, Индия, Япония, Россия и Южная Корея имеют по 9% акций.
Несмотря на небольшие задержки из-за коронавируса, ITER объявила о начале сборки на tokamak, машине в форме пончика, где будет происходить реакция, 28 июля. После завершения строительства tokamak будет весить 23 000 тонн — более чем в два раза больше веса Эйфелевой башни — и состоять из более чем 1 миллиона компонентов.
Теоретически, если ITER сработает, это заложит основу для изобилия нового типа энергии, которая не производит выбросов, вызывающих потепление планеты, или опасностей, связанных с обычной ядерной энергией. Ядерный синтез обладает потенциалом для решения мировых энергетических проблем. Однако она остаётся неосуществимой как источник силы. Эксперименты по термоядерному синтезу обычно требуют перегрева атомов, известного как плазма, внутри tokamak. Это нетрудно, но то, как поддерживать реакцию при высокой температуре и превращать тепло в электричество, мучило ученых на протяжении десятилетий.
ITER – также страдала от многочисленных задержек из-за споров о строительстве компонентов и проектировании. Поскольку строительство первоначально планировалось начать в 2016 году и обошлось примерно в 5 миллиардов евро ($5,8 миллиарда), цена проекта выросла примерно в четыре раза, а первые испытания его перегретой плазмы были отложены до 2025 года. Ожидается, что полномасштабные эксперименты по термоядерному синтезу состоятся не ранее 2035 года.
Кроме того, на фоне продолжающихся анти-глобалистских настроений растёт озабоченность по поводу того, что страны будут более неохотно покрывать расходы на раздувание воздушного шара. Например, Соединенные Штаты в течение многих лет сокращали свой вклад в проект на сотни миллионов долларов, сказал Wu Songtao, ведущий китайский инженер ITER.
Интерес Китая
Впервые ITER был предложен на американо-советском саммите в 1985 году, но Китай не подписывался на участие до 2003 года, когда другие страны колебались в финансировании проекта стоимостью 23 миллиарда долларов. Хотя цена билета — 5 миллиардов юаней в то время была огромной суммой для развивающейся страны, Китай рассматривал её как возможность стимулировать свою внутреннюю ядерную термоядерную промышленность.
В то время среди экспертов неизбежно возникла негативная реакция против дорогостоящего проекта из-за слабых в то время исследований ядерного синтеза в стране. В письме руководству страны некоторые академики писали: «чему могут научиться ученики начальной школы, поступив в колледж?»
Но Huo, решительно выступавший за участие Китая, сказал, что мегапроект представляет собой «глобальный фьюжн-клуб», стоимость билетов на который будет только расти с течением времени. Тем временем он подтолкнул правительство финансировать отечественные термоядерные исследования в том же объёме, что и ITER.
Wu сказал, что китайская команда на ITER сейчас является самой финансируемой из семи партий. «В целом мы проделали хорошую работу, добившись большого прогресса, несмотря на большие потраченные деньги. Если бы мы этого не сделали, то подвели бы нашу страну и налогоплательщиков» – добавил он.
Wang Min, заместитель директора Китайского международного центра исполнения программ по ядерной термоядерной энергии (ITER China), сказал Caixin, что Китай добился более быстрого и лучшего прогресса, чем его партнёры. «Большое количество молодых китайских специалистов было взращено в программе ITER … Китай усилил свои голоса и внёс больше мудрости в мир ядерного синтеза» – сказал Wang.
Многое ещё предстоит сделать
Несмотря на то, что Китай запоздал с этой технологией, развитие ядерного синтеза в Китае шло семимильными шагами, говорят эксперты. ITER сыграла важную роль в этом прогрессе.
«До присоединения к ITER китайские голоса были едва слышны на международных конференциях по термоядерному синтезу. Но после этого Китай постепенно переместился в центр мировой сцены ядерного синтеза» – сказал Luo Delong, генеральный директор ITER China, в августовском интервью государственной газете Science and Technology Daily.
Важной вехой в развитии технологии термоядерного синтеза в Китае является строительство экспериментального сверхпроводящего Tokamak (Восток), ядерного термоядерного реактора, получившего название «искусственное солнце».
По всему миру физики пытаются контролировать реакцию ядерного синтеза, но никто не может удерживать её так долго, как команда в Hefei, столице восточно-китайской провинции Anhui. В апреле команда EAST впервые смогла запустить машину при температуре 100 миллионов градусов Цельсия в течение примерно 10 секунд.
Восток Китая похож на ITER, но меньше и более гибок. Проведенные там исследования обеспечат «непосредственный опыт строительства» ITER и послужат «важным экспериментальным стендом» для проведения экспериментов, связанных с ITER, сообщается на сайте Института физики плазмы Китайской академии наук.
Следующая остановка в китайской дорожной карте по термоядерной энергетике –строительство испытательного реактора в 2021 году под названием China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) и начало строительства коммерческих установок к 2050 году. Реактор такого же размера, как и ITER, нацелен на решение некоторых нерешенных технологических проблем, остающихся с ITER.
Новость о Китае подготовлена по материалам Yu Dawei и Ingrid Luan, авторов сайта Caixin.
Если вам понравилась статья или появились вопросы, оставьте ваш комментарий или обсудите эту статью на форуме.
