Категории Космос

Китай испытал сверхпроводящую катушку для реактора CFETR

Китай испытал сверхпроводящую катушку для реактора CFETR

Китайские инженеры завершили финальные испытания крупноразмерной сверхпроводящей катушки для будущего термоядерного реактора в рамках проекта CRAFT в Хэфэе. Речь идет об одном из самых тяжелых и энергоемких элементов магнитной системы токамака, без которой удержание плазмы в рабочей камере невозможно. Испытание важно не только для стенда: площадка CRAFT должна подготовить производство узлов для реактора CFETR, который Китай рассматривает как следующий шаг после экспериментального ITER и до коммерческой станции.

Задача всей магнитной системы стандартна для токамака и крайне требовательна к материалам. Плазма в такой установке разогревается выше 100 млн °C, поэтому она не должна касаться стенок камеры. Тороидальные катушки и центральный соленоид создают электромагнитный каркас вокруг вакуумного сосуда и удерживают плазменный шнур в центре. Если этот контур работает нестабильно, реактор быстро превращается в очень дорогой способ остановить эксперимент.

  • Размер катушки TF-coil: 21 × 12 × 3,3 м
  • Масса одного элемента: 582 т
  • Ток катушки центрального соленоида: 60 кА
  • Запасенная энергия соленоида: 6,03 МДж
  • Энергия TF-магнита примерно втрое выше, чем у ITER

История проекта CFETR

CRAFT в китайской программе занимает промежуточное место между исследовательскими токамаками и уже энергетической установкой. Площадка нужна для отработки компонентов, которые затем перейдут в China Fusion Engineering Test Reactor, или CFETR. Этот проект должен стать мостом между международным ITER во Франции и будущими демонстрационными электростанциями класса DEMO.

Китай идет к этой точке не с нуля. В 1990-х страна получила от России токамак Т-7, позднее модернизировала его в HT-7, а в 2006 году запустила собственный сверхпроводящий токамак EAST. Именно на EAST китайские инженеры отрабатывали длительное удержание плазмы. В январе 2025 года установка удерживала высококонфайнментную плазму 1 066 секунд. Это один из самых заметных результатов в отрасли за последние годы.

Читайте также:

Следующий аппарат, BEST, должен получить первую плазму в 2027 году. Затем программа переходит к CFETR, который в китайских планах фигурирует как экспериментальная термоядерная электростанция середины 2030-х годов. На этом фоне испытание крупных магнитных узлов выглядит не отдельной инженерной новостью, а проверкой производственной цепочки. Для ITER такая цепочка оказалась одной из самых дорогих и медленных частей проекта.

У международного ITER график сдвигался несколько раз, а новый базовый план предусматривает получение первой плазмы в середине 2030-х годов, полноценные дейтерий-тритиевые эксперименты ожидаются еще позже. Бюджет проекта за годы строительства вырос в разы по сравнению с ранними оценками. Европейская станция DEMO, которая должна перейти от эксперимента к выработке электроэнергии, обычно рассматривается уже в 2050-х годах. Китай пытается сократить этот зазор и построить собственную цепочку быстрее.

Сверхпроводящие магниты остаются узким местом почти у всех игроков рынка термояда. Частные компании вроде Commonwealth Fusion Systems и Tokamak Energy делают ставку на высокотемпературные сверхпроводники, чтобы уменьшить размер установок и поднять магнитное поле. Китай, судя по CRAFT, параллельно решает другую задачу: научиться серийно производить очень большие магниты для классического крупного токамака. В масштабе государственной программы это может оказаться не менее важным, чем отдельный рекорд по плазме.

Если график BEST и CFETR не сдвинется, следующий содержательный ответ рынок получит уже в 2027 году, когда станет ясно, укладывается ли китайская программа в заявленные сроки по первой плазме. Для отрасли это важный ориентир. От него зависит, кто первым доберется не до красивого эксперимента, а до установки, способной стабильно выдавать электричество в сеть.

Опубликовано:
Сергей Кузнецов