По заявлению Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC), китайский токамак нового поколения Huanliu-3 (HL-3), впервые достиг значительного прогресса в работе в режиме высокого удержания плазмы (режим H) при показателе плазменного тока в 1 млн ампер. Эксперимент проводился в Юго-Западном институте физики (SWIP) CNNC в г. Чэнду, провинция Сычуань. Неясно, относится ли эта информация к токамаку HL-2M, который был введен в эксплуатацию на площадке SWIP в декабре 2020 г. в качестве модернизированной более ранней версии HL-2A, или проводилась еще одна модернизация установки.
В CNNC заявили, что недавнее достижение «вновь побило рекорд эксплуатации китайских установок термоядерного синтеза, основанных на магнитном удержании плазмы, преодолев множество технических проблем», – и добавили: «Это знаменательное событие имеет большое значение для развития термоядерной энергетики Китая, демонстрируя значимый шаг вперед в исследовании высокой эффективности плазмы в реакции термоядерного синтеза».
Режим H является усовершенствованным режимом работы, который был выбран в качестве стандартного режима эксплуатации Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER), строящегося в настоящее время во Франции в исследовательском центре Кадараш. Он отличается улучшенными характеристиками удержания плазмы, повышает экономическую эффективность реактора и может увеличить комплексные параметры плазмы в несколько раз по сравнению с обычными режимами. ITER − это пример первого в своем роде глобального сотрудничества по созданию крупнейшего в мире токамака на основе технологии магнитного удержания плазмы. По большей части проект финансируется Евросоюзом (45,6 %), оставшуюся часть поровну делят между собой Китай, Индия, Япония, Корея, Россия и США (по 9,1 %).
Чжон Вулю, директор Центра плазменных исследований в SWIP, сообщил информагентству China Media Group (CMG), что «команда Huanliu-3 будет продолжать изучать физику пограничной области плазмы при термоядерном синтезе, заложив прочную основу для проведения в Китае эксперимента с горением плазмы и строительства термоядерных реакторов».
SWIP был создан в 1965 г. и стал первым научно-исследовательским институтом в Китае по изучению термоядерного синтеза. В последние 50 лет SWIP построил более 20 экспериментальных установок для исследования управляемого термоядерного синтеза. Среди них можно отметить два среднеразмерных токамака в 1984 и 1994 гг. (HL-1 и HL-1M). В 2002 г. SWIP построил первый в Китае токамак с диверторной конфигурацией HL-2A, которому удалось достичь целой серии прорывов. Модернизированный токамак HL-2M с усовершенствованным дивертором предназначен для достижения тока плазмы в 3 МА и температуры ионов свыше 150 млн °C.
SWIP играет ключевую роль в строительстве ITER и вносит вклад в исследования и разработку магнитных опор ITER, защитной изоляции и первой стенки, системы очистки на основе тлеющего разряда и системы впрыска газа, контроля нейтронного потока и зонда Лэнгмюра дивертора, а также в проектирование и разработку ключевых технологий для модуля ITER с твердым испытательным покрытием с гелиевым охлаждением.
HL-2M будет продолжать оказывать техническую поддержку для участия Китая в ITER.
HL-2M является одним из трех крупных токамаков собственного производства, действующих в настоящее время в Китае. Двумя другими являются передовая экспериментальная сверхпроводящая установка Токамак (EAST) в Институте физических наук (ASIPP) Китайской академии наук в городском округе Хэфэй и установка J-TEXT в Университете науки и технологий Хуачжун (HUST).
Все они подготовили основу для китайского испытательного реактора термоядерного синтеза (CFETR), предварительный концептуальный проект которого был завершен в 2015 г., а разработка технического проекта началась в 2017 г. CFETR предназначен для работы в стационарном режиме, а также для самообеспечения тритием. В первой фазе он должен иметь мощность синтеза 200 МВт, а во второй фазе – 1 ГВт. Реактор предназначен для перекрестных экспериментов по термоядерному синтезу между ITER и DEMO – планируемой термоядерной установкой, которая, как ожидается, будет создана на основе ITER. DEMO считается следующим шагом на пути к созданию «первой в своем роде» коммерческой установки. CFETR предназначен для подтверждения правильной работы DEMO.