Смогут ли его ученые решить проблему термоядерного синтеза?
Стремясь отучить страну от импорта нефти и газа и вывести из эксплуатации "грязные" угольные электростанции, китайские лидеры вкладывают деньги в ветряную и солнечную энергетику. Однако, помимо этого, они обращаются к одной из самых устойчивых форм невозобновляемой энергии. По данным Международного агентства по атомной энергии, органа ООН, за последнее десятилетие Китай построил 37 ядерных реакторов, а всего их стало 55. За тот же период Америка, которая лидирует в мире с 93 реакторами, добавила всего два.
Столкнувшись с постоянно растущим спросом на энергию, Китай не собирается останавливаться на достигнутом. Он намерен ежегодно устанавливать от шести до восьми ядерных реакторов. Некоторые чиновники считают эту цель недостаточной. По мнению регулятора ядерной отрасли страны, Китай может устанавливать от восьми до десяти реакторов в год. Госсовет (кабинет министров Китая) одобрил строительство десяти в 2022 году. В общей сложности в Китае строится 22 ядерных реактора, а это значительно больше, чем в любой другой стране.
В западных странах рост атомной энергетики затормозился по ряду причин. Реакторы требуют больших первоначальных инвестиций, а их строительство занимает годы. Эта отрасль жестко регулируется. Китай же значительно облегчил путь к развитию атомной энергетики, предоставив государственным энергетическим компаниям дешевые кредиты, а также землю и лицензии. Поставщикам ядерной энергии предоставляются субсидии, известные как льготные тарифы. По данным Международного энергетического агентства, все это привело к снижению цены на атомную энергию в Китае до 70 долларов за мегаватт-час по сравнению со 105 долларами в Америке и 160 долларами в Европейском союзе.
Китай не застрахован от опасений по поводу безопасности, из-за которых многие на Западе отказываются от атомной энергетики. После катастрофы на японской АЭС "Фукусима-1" в 2011 году Китай временно приостановил программу строительства. Он сохранил запрет на строительство атомных станций во внутренних водах, которые должны использовать речную воду для охлаждения. В начале этого года Китай гневно отреагировал на то, что Япония начала сбрасывать очищенные и абсолютно безвредные сточные воды с АЭС "Фукусима" в океан. В целом, однако, атомная энергия не волнует китайцев и не вносит раскол в китайскую общественность так, как это происходит в других странах.
Это хорошо, потому что, если Китай хочет отказаться от угля и стать углеродно-нейтральной страной к 2060 году, ему нужен источник энергии, который поможет надежно удовлетворить спрос на базовую нагрузку (минимальный уровень мощности, необходимый для поддержания работы). Ветер и солнце не очень подходят для этого, поскольку зависят от природных условий. А вот атомная энергетика подходит как нельзя лучше. По количеству вырабатываемой энергии китайские атомные станции превосходят современные солнечные (хотя ветряные вряд ли). И большинство реакторов расположены на побережье, вблизи крупных населенных пунктов, в отличие от проектов ветряных и солнечных электростанций, которые представляют собой сложную задачу по передаче вырабатываемой энергии на большие расстояния.
На начальном этапе своей программы Китай импортировал ядерные технологии. Он до сих пор вынужден полагаться на другие страны в плане поставок урана, которым заправляются реакторы. Но большинство его новых и планируемых реакторов основаны на китайских разработках, особенно Хуалун-1 (Hualong One). Теперь страна стремится экспортировать такие установки (она уже заключила сделки с Пакистаном и Аргентиной). Поскольку большая часть оборудования производится на родине, китайской программе не помешали меры экспортного контроля, принятые администрацией Байдена, которые направлены на то, чтобы отрезать Китай от передовых технологий американского происхождения.
Некоторые из китайских ученых и инженеров были привлечены к работе над новым проектом — разработкой ядерного синтеза. Для термоядерных установок не требуется уран, и они производят гораздо меньше радиоактивных отходов, чем установки деления. Но технология, цель которой — имитировать процессы, происходящие внутри Солнца, чтобы создать неисчерпаемый запас энергии, оказалась труднодостижимой.
Реакторы термоядерного синтеза управляют плазмой с помощью сверхпроводящих магнитов в процессе, который называется "конфайнмент" (от англ. confinement — удержание). Китайский реактор установил рекорд по самому длительному удержанию плазмы при высоких температурах: около 17 минут. Но китайские ученые, как и ученые других стран, сталкиваются с проблемой фундаментальной физики: для удержания плазмы при экстремальных температурах в течение длительного времени требуется больше энергии, чем может произвести сама реакция. Если Китай сможет решить эту проблему, это ускорит энергетический переход во всех странах мира.
Источник: @thebugged
