Иллюстрация: pronedra.ru
Китайский прорыв в термоядерной энергетике: как новые технологии приближают эру чистой энергии
Китайские физики сделали значительный шаг в направлении контролируемого термоядерного синтеза — процесса, который потенциально способен обеспечить человечество практически неисчерпаемым и экологически чистым источником энергии. В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, команда Института физики плазмы Китайской академии наук представила способ усовершенствования запуска и управления плазмой в токамаках, что может существенно повысить эффективность термоядерных реакций.
Традиционно термоядерный синтез требует нагрева плазмы до температур, сравнимых с ядром Солнца — сотни миллионов градусов Цельсия. При этом её необходимо удерживать в стабильном состоянии в течение продолжительного времени. Основной технический вызов — поддержание высокой температуры и плотности плазмы, не допуская её рассеивания. Новый подход объединяет магнитное удержание и дополнительный нагрев электромагнитными волнами, позволяя преодолеть прежние ограничения по плотности плазмы.
«Это не просто технологическое улучшение, — отметил профессор Чжу, ведущий автор работы. — Мы нашли путь, который может вывести параметры токамаков за глобальные пределы по плотности плазмы». По его словам, предложенный режим работы может стать фундаментом для следующего поколения термоядерных установок.
Искусственное солнце и путь к воспламенению
Один из ключевых объектов китайской программы синтеза — токамак EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), расположенный в городе Хэфэй, — уже известен рекордами по длительности удержания плазмы. В январе 2025 года он удерживал сверхгорячую плазму в течение более чем 1000 секунд (более 16 минут) — важное достижение в гонке за стабильной термоядерной реакцией.
Новое исследование расширяет эти достижения, демонстрируя, что усовершенствованные методы управления плазмой способны обеспечить условия, при которых ограничения по её плотности перестают быть препятствием. Плотность играет решающую роль: чем выше концентрация плазмы, тем интенсивнее термоядерные реакции и выше шанс достичь стадии воспламенения (ignition) — когда система начинает вырабатывать больше энергии, чем потребляет.
Глобальная гонка за чистой энергией
Контролируемый термоядерный синтез давно рассматривается как потенциальный ответ на энергетические вызовы XXI века. В отличие от традиционных АЭС, синтез не производит долгоживущих радиоактивных отходов и не зависит от ископаемого топлива. Это делает его ключевым элементом устойчивого энергетического будущего.
Китай активно развивает собственную программу в этой области, сочетая усилия академических институтов, государственных инвестиций и технологических стартапов. В глобальном контексте страна конкурирует с международными проектами, такими как ITER во Франции, и укрепляет позиции в стремлении к первой коммерчески эффективной термоядерной установке.
Несмотря на оптимизм, перед термоядерной энергетикой по-прежнему стоят серьёзные технологические задачи: необходимы устойчивые материалы, способные выдерживать экстремальные условия, точные системы управления и высокая степень энергоэффективности. Тем не менее, представленный китайскими учёными метод представляет собой важный шаг к преодолению этих барьеров.
Если заявленные результаты подтвердятся в дальнейших экспериментах и перейдут в стадию масштабной реализации, это приблизит мир к эпохе термоядерных электростанций — источников энергии, которые могут изменить глобальный энергетический баланс, обеспечивая чистую и доступную энергию будущего.