Перший у світі термоядерний воднево-борний реактор почали будувати в Китаї

Китайська приватна компанія ENN розпочала будівництво експериментальної установки Helong-2 для дослідження протон-борового термоядерного синтезу. Церемонія закладки фундаменту відбулася 15 вересня в науково-дослідному центрі ENN у місті Ланфан провінції Хебей. Установка стане третім поколінням термоядерних пристроїв компанії і буде представляти собою «сферичний» тор — компактну магнітну систему утримання плазми.

Джерело зображень: ENN

У реакції p–¹¹B ядро звичайного водню, тобто протон, має зливатися з ядром ізотопу бор-11. В результаті утворюються три альфа-частинки — ядра гелію — і виділяється енергія. Важливою особливістю такого циклу є практично повна відсутність швидких нейтронів, що потенційно зменшує радіаційне навантаження на матеріали установки і дозволяє розглядати пряме перетворення енергії заряджених продуктів реакції — альфа-частинок — в електрику, коли вони гальмуються у зовнішньому магнітному полі. Однак досягти ефективного протон-борового синтезу значно складніше, ніж реакцій дейтерій-тритій: для нього потрібні суттєво вищі температури і дуже хороші умови утримання плазми.

Площадка під реактор має бути готова до монтажу обладнання до кінця червня 2027 року, а завершення будівництва, пусконалагоджувальних робіт і початок експериментів заплановані на кінець 2027 року. В установці передбачено більше десяти основних систем. За даними ENN, пристрій призначений, перш за все, для вирішення проблеми енергетичного виходу p–¹¹B-плазми, вивчення високотемпературного режиму з низькою частотою зіткнень частинок і перевірки утримання плазми в близькому до сферичної формі торі при сильному магнітному полі.

Реактор Helong-2 не буде першим у лінійці продуктів ENN. Компанія вже проводить експерименти на дослідних водне-борових реакторах Xuanlong-50 і Xuanlong-50U. У квітні 2025 року на модернізованій з 2022 року установці Xuanlong-50U вперше від водне-борової реакції був отриманий струм плазми мегамперного рівня. Установка Helong-2 повинна вперше продемонструвати виробництво енергії у 2030 році, а до 2035 року компанія перейде до створення демонстраційної термоядерної електростанції.

У класичних токамаках з дейтерій-тритієвим паливом, включаючи ІТЕР, реакція синтезу супроводжується утворенням швидких нейтронів і, відповідно, створює значне нейтронне навантаження на конструкційні матеріали, що вимагатиме певних заходів щодо захисту від радіації та подальшого захоронення частин конструкції. Реактори на водні (протонах) і борі в цьому плані будуть значно безпечнішими, що забезпечить їм серйозні переваги при комерційній експлуатації.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки