Термоядерный синтез включен в национальный план 15-й пятилетки и определен как приоритетное направление будущей промышленности. Его основной принцип аналогичен источнику энергии Солнца, поэтому он и называется «искусственное солнце».

В период 15-й пятилетки китайское «искусственное солнце»

перейдет из лабораторий в промышленность

Корреспондент CCTV Пин Фань: На Национальной экспериментальной платформе термоядерной промышленности в Чэнду, провинция Сычуань, ключевой компонент «искусственного солнца» — первая стенка, подобно броне, напрямую противостоит экстремально высоким температурам центральной плазмы и бомбардировке частицами. Ее основное сырье включает три металла: вольфрам, медь и нержавеющую сталь.

Первая стенка расположена на самой внутренней стороне вакуумной камеры «искусственного солнца» и является первой линией обороны, непосредственно обращенной к высокотемпературной плазме, выполняя роль «прилегающей брони» термоядерной установки.В настоящее время Китай полностью освоил самостоятельную разработку, производство и контроль всей технологической цепочки первой стенки. Материалы, технология сварки, испытания на высокие тепловые нагрузки и другие аспекты достигли передового международного уровня, что является одним из ключевых прорывов Китая на пути инженерной реализации управляемого термоядерного синтеза.

Инженер Юго-Западного института физики ядерной промышленности Сунь Цянь: Она напрямую защищает периферийное оборудование, принимая на себя все тепловые нагрузки от высокоэнергетических частиц и нейтронную бомбардировку. Все используемые в настоящее время материалы разработаны нами самостоятельно, и весь технологический процесс также является результатом наших собственных исследований и поисков, что свидетельствует о выходе наших технологий на передовые позиции в мире.

Установка «Китайский циркулятор №3» (HL-3), представляющая собой «искусственное солнце нового поколения» Китая, достигла «двойных ста миллионов градусов»: температуры ионов 120 миллионов градусов Цельсия и температуры электронов 160 миллионов градусов Цельсия, а комплексный параметр термоядерного синтеза достиг величины порядка 10 в 20-й степени. В настоящее время «Китайский циркулятор №3» проходит комплексную модернизацию в соответствии с планом, и в 2027 году планируется впервые провести эксперимент с термоядерным горением.

Исследователи сообщили журналистам, что для термоядерной электростанции необходимо сначала добиться термоядерного горения и выхода энергии, затем решить проблемы стабильной работы и инженерной надежности, и в конечном итоге снизить стоимость за счет масштабирования и технологических итераций.

Заместитель директора Института термоядерных технологий Юго-Западного института физики ядерной промышленности Бай Синъюй: Планируется создать наш пилотный экспериментальный термоядерный реактор к 2035 году, а демонстрационный реактор — примерно к 2045 году, следуя логике: экспериментальный реактор — демонстрационный реактор — коммерческий реактор.

Технологии термоядерной индустрии «приносят золотые яйца по пути»

Смежные отрасли «расцветают повсеместно»

В ходе интервью журналисты узнали, что исследования и разработки в области термоядерного синтеза представляют собой системный инновационный проект, охватывающий более ста высокоточных технологий, включая сверхпроводящие магниты, прецизионное производство, специальные материалы, искусственный интеллект, измерительно-управляющие технологии. Как продвижение и применение ряда передовых технологий будет стимулировать развитие смежных отраслей? И какой объем рынка может быть создан?

В Юго-Западном институте физики ядерной промышленности в Чэнду, провинция Сычуань, на основе передовых технологий плазменной поверхностной инженерии, разработанных для «искусственного солнца», исследователи проводят изготовление каталитических электродов из недрагоценных металлов, что позволяет значительно повысить эффективность производства водорода и снизить стоимость получения водорода электролизом воды, способствуя масштабному развитию «зеленого» водорода.

Директор Института разработки прикладных технологий Юго-Западного института физики ядерной промышленности Ван Сяоюй: Мы в основном используем высокую активность плазмы для нанесения слоя катализатора для водородного электрода на поверхность никелевой основы. Таким образом, мы можем реализовать функцию электродов из драгоценных металлов, используя недрагоценные металлы, при этом их стоимость может составлять лишь одну десятую от стоимости драгоценных металлов.

На экспериментальной установке исследователи используют плазму для риформинга углекислого газа в синтез-газ, который затем путем дальнейшего синтеза используется для получения топлива. По сравнению с традиционными технологиями, эта технология может быть глубоко интегрирована с нестабильными возобновляемыми источниками энергии, предлагая новый путь для потребления энергии ветра и солнца.

В настоящее время большие модели ИИ вызывают взрывной рост спроса на вычислительные мощности. Чтобы повысить мощную вычислительную способность графических процессоров, мировые технологические компании быстро внедряют новые упаковочные материалы на основе стеклянных подложек. Плазменные термоядерные технологии могут значительно повысить плотность интеграции упаковки на стеклянных подложках.

Старший инженер Института разработки прикладных технологий Юго-Западного института физики ядерной промышленности Чэнь Мэйянь: Это позволяет повысить плотность межсоединений при упаковке чипов, которая может быть в 10 раз выше, чем у обычных органических подложек, а стоимость может быть снижена до 80% от стоимости органических подложек. Возможно, в ближайшие 3-5 лет объем рынка составит несколько десятков миллиардов юаней.

В процессе исследований и разработок термоядерных технологий накоплено большое количество значимых результатов, которые могут быть использованы в других областях. С одной стороны, это способствует быстрому формированию полноценной производственной цепочки термоядерной индустрии, с другой — такие ключевые технологии, как сверхпроводящие магниты и плазменные технологии, уже находят применение в Китае в таких областях, как производство водорода, сепарация полезных ископаемых, медицинское оборудование и передача электроэнергии.

Ожидается, что в период 15-й пятилетки

объем термоядерной индустрии Китая достигнет ста миллиардов юаней

От разработки политики на высшем уровне до активизации рыночных игроков — инновационная экосистема термоядерной индустрии Китая ускоренно формируется. Журналистам стало известно, что с созданием ряда ведущих предприятий, таких как Китайская корпорация термоядерной энергетики, к концу 15-й пятилетки объем термоядерной индустрии Китая, как ожидается, достигнет масштаба в сотни миллиардов юаней.

Зарегистрированная в Шанхае Китайская корпорация термоядерной энергетики будет продвигать трехэтапное развитие проекта «искусственное солнце»: от экспериментального реактора к демонстрационному и далее к коммерческому реактору, расширяя производственную цепочку термоядерной индустрии.

Председатель совета директоров Китайской корпорации термоядерной энергетики Лю Е: Заглядывая в будущее на пять лет, можно сказать, что это будет пятилетие активного участия различных инновационных субъектов — научно-исследовательских институтов, университетов, коммерческих компаний, — быстрого появления высококачественных научно-технических инновационных достижений и бурного развития инновационной экосистемы.

Чтобы ускорить воплощение мечты об «искусственном солнце» в реальность, Китай на многих уровнях — от политического руководства и международного сотрудничества до институциональных инноваций — выстраивает «экосистему» для поддержки инженерной реализации и индустриализации термоядерной энергии. К концу 15-й пятилетки ожидается формирование промышленного масштаба в сотни миллиардов юаней и появление ряда ключевых предприятий, обладающих глобальной конкурентоспособностью.