Для чого у Китаї запустили термоядерний реактор Tokamak, та що це таке

Минулої п’ятниці, 4 грудня, у дослідницькій лабораторії в Ченду, що в китайській провінції Сичуань, запустили експериментальний термоядерний реактор HL-2M Tokamak. Це ще один крок на шляху створення промислового термоядерного реактора та переходу на термоядерну енергетику, яка набагато безпечніша за звичну ядерну.

Новий токамак дасть китайським вченим можливість експериментувати з розігрітою до 150 мільйонів градусів плазмою. Це у три рази більше за можливості попередньої версії реактора і в 10 разів гарячіше, ніж усередині Сонця.

CNNC Southwestern Institute of Physics/Handout via Xinhua

Для чого потрібен Tokamak

HL-2M Tokamak — випробувальний полігон для вивчення перебігу термоядерних реакцій. Магнітоактивна плазма усередині нього розігрівається до надвисоких температур та утримується до 10 секунд. Вивчення цих процесів — етапи у створенні спершу експериментального реактора, спорудження якого почнеться у Китаї в 2021 році, а потім і промислового прототипу, запланованого на 2035 рік. У 2050 році КНР планує приступити до повномасштабного переходу на термоядерну енергетику.

Tokamak важливий не тільки для Китаю. Його досвід допоможе міжнародному термоядерного реактору ITER — International Thermonuclear Experimental Reactor. Його будують на півдні Франції кілька країн, в тому числі сам Китай, Японія та США. Європейський реактор планують ввести в експлуатацію в 2023-25 ​​роках, і китайські напрацювання можуть стати в нагоді в реалізації цього проекту.

Керований термоядерний синтез дозволить людству перейти на новий рівень енергетики, більш екологічний та безпечний, що не загрожує зараженням територій та порушенням здоров’я. Від традиційної ядерної енергетики він відрізняється тим, що не використовує реакцію розпаду, за якої з важких ядер виходять більш легкі. У термоядерного синтезу є низка переваг:

  • В якості палива використовується водень, якого незрівнянно більше, ніж викопного палива;
  • Водень можна добувати з морської води на будь-якому узбережжі;
  • Відсутність продуктів згоряння;
  • Виключається застосування ядерного палива, яке можна використовувати для створення зброї;
  • Радіоактивні відходи не такі небезпечні, як при традиційній енергетиці — у них короткий період напіврозпаду.
  • Навіть якщо у термоядерному реакторі станеться аварія, енергія, яка може виділитися в її результаті, навіть не зруйнує будівлю реактора. Крім того, сама конструкція термоядерного реактора запобігає аварійній ситуації — вона складається з герметичних вакуумної камери та оболонки кріостату.
CNNC Southwestern Institute of Physics/Handout via Xinhua

Скільки це коштуватиме

Про вартість промислової енергії термоядерного синтезу ще зарано говорити — до 2050 року (коли Китай збирається запускати нову галузь енергетики) можуть змінитися і технології, і регулювання ринку. На думку експертів, собівартість виробництва електроенергії на термоядерних реакторах перевищуватиме собівартість традиційної енергетики.