Китай представил первый в мире токамак с ИИ для поддержания горения термоядерной плазмы

Китай недавно впервые продемонстрировал свою термоядерную установку нового поколения. Он представил чертежи и концепт-арт будущего токамака HL-4 на Шанхайской конференции по термоядерной энергетике и Fusion Week 2026. Китайский путь к этой технологии начался более полувека назад. С 1980-х годов Юго-западный институт физики (SWIP) в Чэнду возглавляет разработку серии «Хуанлю» — от HL-1 до HL-4.

Токамак HL-4 разработан для использования того же процесса, который питает Солнце, — ядерного синтеза. Чтобы воспроизвести его на Земле, реакторы-токамаки используют магнитные поля в форме тора, которые удерживают и закручивают сверхгорячую плазму. Соответственно, именно это движение и дало реактору его название: «Хуанлю» буквально переводится как «циркуляция» или «тороидальный поток».

Новая установка HL-4, которую сейчас строят в Шанхае, должна устранить это эксплуатационное ограничение. Ее основная цель — достижение стационарного режима «горения», то есть непрерывной работы без перегрева. Она станет первой в мире высокотемпературной сверхпроводящей экспериментальной платформой с сильным магнитным полем для стационарного «горения».

Основные преимущества, лежащие в основе проекта

Инженеры компании China Fusion Energy называют три основных преимущества, лежащие в основе проекта.

• Во-первых, полностью высокотемпературные сверхпроводящие магниты, создающие поле силой 25 тесла. Это мощное магнитное поле удерживает плазму, при этом значительно уменьшая общие размеры реактора. Меньшая площадь установки также ускоряет цикл технических итераций.
• Во-вторых, установка использует технологию интеллектуального управления на основе искусственного интеллекта для контроля работы реактора.
• В-третьих, мощное магнитное поле позволяет физикам исследовать поведение плазмы в условиях, которые ранее были недоступны для изучения.

Создание столь мощной магнитной системы сопряжено со значительными инженерными трудностями. В настоящее время команды проводят на площадке предварительную технологическую разработку, чтобы уложиться в график строительства. В следующем году исследователи должны переехать в специально построенный комплекс в Шанхае.

Учёные рассматривают этот проект скорее как важный промежуточный этап, а не как конечный результат. Непосредственная цель заключается в том, чтобы доказать, что высокотемпературные сверхпроводящие магниты могут надежно работать в сложных условиях термоядерного синтеза. По сути, HL-4 представляет собой уменьшенную инженерную установку для проверки технологий.

Важный промежуточный этап

Китайские команды изучают несколько технических путей к термоядерному синтезу, но общая траектория развития предполагает четкую последовательность из нескольких этапов. После того как инженеры проверят эти ключевые научные и инженерные вопросы с помощью HL-4: программа предусматривает строительство демонстрационного реактора для проверки технологии с коммерческой точки зрения.

Если HL-4 подтвердит надежность сверхпроводящих магнитов и стабильную работу плазмы, он станет важный шаг на пути от экспериментальных установок к будущим термоядерным электростанциям.

Источник: Interesting Engineering