Китайская частная компания ENN начала строительство экспериментальной установки Helong-2 для исследования протон-борного термоядерного синтеза. Церемония закладки фундамента состоялась 15 сентября в научно-исследовательском центре ENN в городе Ланфан провинции Хэбэй. Установка станет третьим поколением термоядерных устройств компании и будет представлять собой «сферический» тор — компактную магнитную систему удержания плазмы.
Источник изображений: ENN
В реакции p–¹¹B ядро обычного водорода, то есть протон, должно сливаться с ядром изотопа бор-11. В результате образуются три альфа-частицы — ядра гелия — и выделяется энергия. Важная особенность такого цикла заключается в практически полном отсутствии быстрых нейтронов, что потенциально уменьшает радиационную нагрузку на материалы установки и позволяет рассматривать прямое преобразование энергии заряженных продуктов реакции — альфа-частиц — в электричество, когда они будут тормозиться во внешнем магнитном поле. Однако добиться эффективного протон-борного синтеза значительно сложнее, чем реакции дейтерий–тритий: для него требуются существенно более высокие температуры и очень хорошие условия удержания плазмы.
Площадка под реактор должна быть готова к монтажу оборудования к концу июня 2027 года, а завершение строительства, пусконаладочных работ и начало экспериментов намечены на конец 2027-го. В установке предусмотрено более десяти основных систем. По данным ENN, устройство предназначено, прежде всего, для решения проблемы энергетического выхода p–¹¹B-плазмы, изучения высокотемпературного режима с низкой частотой столкновений частиц и проверки удержания плазмы в близком к сферической форме торе при сильном магнитном поле.
Реактор Helong-2 будет не первым в линейке продуктов ENN. Компания уже проводит эксперименты на опытных водородно-борных реакторах Xuanlong-50 и Xuanlong-50U. В апреле 2025 года на модернизированной с 2022 года установке Xuanlong-50U впервые от водородно-борной реакции был получен ток плазмы мегаамперного уровня. Установка Helong-2 должна впервые продемонстрировать выработку энергии в 2030-м, а до 2035 года компания перейдёт к созданию демонстрационной термоядерной электростанции.
В классических токамаках с дейтерий-тритиевым топливом, включая ИТЭР, реакция синтеза сопровождается образованием быстрых нейтронов и соответственно создавать значительную нейтронную нагрузку на конструкционные материалы, что будет требовать определённых мер по защите от радиации и последующего захоронения частей конструкции. Реакторы на водороде (протонах) и боре в этом плане будут значительно безопаснее, что обеспечит им серьёзные преимущества при коммерческой эксплуатации.