Китай направи огромен скок напред в изграждането на своето „изкуствено слънце“, след като завърши и тества успешно най-големия свръхпроводящ термоядрен магнит в света.

Този компонент е от решаващо значение за генерирането на чиста и практически неограничена енергия чрез ядрен синтез.

Постижението е важен етап в амбициозния план на страната да започне производство на електроенергия от термоядрен синтез около 2030 г.

С това Китай се нарежда сред световните лидери в надпреварата за овладяване на това, което учените наричат върховния източник на безвъглеродна енергия.

Разработеният от Института по физика на плазмата към Китайската академия на науките тороидален свръхпроводящ магнит представлява гигантска D-образна структура.

Той е дълъг 21 метра, широк 12 метра и тежи внушителните 582 тона

„Изкуственото слънце“ е реактор за ядрен синтез, който пресъздава процеса, захранващ нашето Слънце.

В него водородни атоми се сливат при температури над 100 милиона градуса по Целзий, освобождавайки огромни количества енергия без емисии на въглероден диоксид.

Учените се надяват, че в бъдеще това ще осигури почти безкраен, чист и безопасен източник на електричество.

Според изследователите това е най-големият свръхпроводящ магнит за термоядрен реактор, създаван някога.

Той е с 1,3 пъти по-голям обем и съхранява три пъти повече енергия в сравнение с подобни магнити, разработени за Международния термоядрен експериментален реактор (ITER) – най-големия проект за ядрен синтез в света.

Ролята на магнита е да създаде изключително мощно магнитно поле, което да улавя плазмата. Свръхнагрят газ с температура от около 100 милиона градуса – вътре в реактора, без тя да докосва стените му.

Успоредно с гигантския магнит, изследователите са тествали успешно и високотемпературна свръхпроводяща централна соленоидна намотка, често описвана като „сърцето“ на термоядрения реактор.

Подобно на запалителна свещ в автомобилен двигател, този компонент помага за запалването и поддържането на плазмата, необходима за реакциите на синтез.

Китай обяви, че и двете технологии са разработени изцяло с местни материали и производствени мощности, слагайки край на зависимостта от чуждестранни доставчици за критични компоненти в областта на ядрения синтез.

Шестгодишната програма е довела до 47 патента и 25 индустриални стандарта

Изграждането на магнита е изисквало изключителна инженерна прецизност.

Той трябва да работи надеждно в продължение на 60 години при температури, близки до минус 269°C, като същевременно пренася изключително високи електрически токове и издържа на интензивна радиация и механични натоварвания.

Инженерите са успели да намалят електрическото съпротивление в критичните връзки почти до нула.

Това позволява на токове над 100 000 ампера да протичат с минимални загуби на енергия – основно изискване за търговските термоядрени реактори.

Този пробив се основава на нарастващия опит на Китай в изследванията на ядрения синтез.

По-рано тази година неговият Експериментален усъвършенстван свръхпроводящ токамак (EAST), често наричан „китайското изкуствено слънце“, постави световен рекорд, като поддържа плазма при 100 милиона градуса по Целзий в продължение на 1066 секунди.

Китай е начертал триетапен план за комерсиализация на термоядрения синтез.

Очаква се до края на 2027 г. да бъде завършен експерименталният свръхпроводящ токамак, а първото производство на електроенергия да започне около 2030 г.

Крайната цел е изграждането на Китайския инженерен демонстрационен реактор за термоядрен синтез, който може да се превърне в първата в света демонстрационна електроцентрала от този тип.

Въпреки постигнатия успех, изследователите предупреждават, че остават значителни предизвикателства.

Предстоят пълното сглобяване на реактора, дългосрочни тестове и доказване, че технологията може надеждно да генерира повече енергия, отколкото консумира.

Въпреки това учените са категорични, че всеки технологичен пробив приближава с една стъпка мечтата за почти неограничена, безвъглеродна енергия, която има потенциала да преобрази бъдещето на световното производство на електроенергия.