Китай построит термоядерный токамак нового поколения с рекордным магнитным полем

КНР анонсировала проект инновационного термоядерного реактора нового поколения — HL-4. Концепцию перспективного токамака презентовали в рамках Shanghai Fusion Energy Conference & Fusion Week 2026.

Установка HL-4 продолжает славную линейку китайских экспериментальных систем «Хуаньлю» (Huanliu), разработкой которых с 1980-х годов занимается Юго-Западный институт физики (SWIP), базирующийся в Чэнду. Само название Huanliu переводится как «циркуляция» или «тороидальный поток», отражая форму кольцеобразной камеры токамака.

Подобные комплексы создаются для глубокого изучения управляемого термоядерного синтеза. Внутри тороидальной камеры сверхвысокотемпературная плазма удерживается мощнейшим магнитным полем, исключающим её контакт со стенками реактора.

Предшественник новинки, установка HL-3, создавался для моделирования плазменных режимов, востребованных в будущих термоядерных станциях. Тем не менее, его магнитный каркас базируется на традиционных медных катушках. В процессе продолжительной работы они неизбежно нагреваются, что накладывает жесткие ограничения на длительность научных сессий.

Проект HL-4 призван преодолеть этот барьер благодаря полностью сверхпроводящей магнитной архитектуре. Ключевой вектор исследований на новой установке сосредоточен на непрерывных стационарных режимах плазмы, критически важных для будущих энергетических реакторов.

Создатели позиционируют HL-4 как пионерскую экспериментальную площадку, объединяющую передовые высокотемпературные сверхпроводники, мощное магнитное поле и ориентацию на стационарные процессы. Заявленная пиковая индукция магнитного поля должна составить рекордные 25 тесла.

Интенсивное магнитное поле обеспечивает превосходное удержание плазмы, позволяя уменьшить габариты установки в сопоставлении с аналогами на базе менее мощных магнитов. В свою очередь, компактность конструкции облегчает модернизацию исследовательского оборудования и ускоряет цикл «разработка — испытание».

Еще одной визитной карточкой HL-4 станет масштабная интеграция искусственного интеллекта. Интеллектуальные алгоритмы будут задействованы для мониторинга рабочих параметров токамака и оперативного контроля поведения плазмы в реальном времени.

При этом проектирование магнитов, способных генерировать поле напряженностью 25 тесла и бесперебойно функционировать в суровой среде термоядерной установки, представляет собой сложнейший инженерный вызов. Проверка долговечности высокотемпературных сверхпроводников в столь экстремальных условиях заявлена как одна из первостепенных задач проекта.

Уже в 2027 году научный коллектив перебазируется на инновационный объект в Шанхае. Там завершается возведение полукилометрового производственно-исследовательского кластера, на базе которого развернут серийный выпуск и комплексные испытания магнитных систем.

Стоит подчеркнуть, что HL-4 не претендует на статус коммерческой термоядерной электростанции. Это важный этап национальной китайской программы, нацеленный на валидацию базовых физических и конструкторских концепций. Лишь после успешного завершения этих испытаний инженеры смогут приступить к строительству демонстрационного реактора, призванного доказать технико-экономическую жизнеспособность технологии перед запуском коммерческой энергетики.

Источник: iXBT