Компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) объявила о завершении монтажа криостатного основания — ключевого элемента демонстрационного термоядерного реактора SPARC. Благодаря этому проект перешёл от подготовки инфраструктуры к этапу сборки активной зоны реактора.

Основание криостата изготовлено в Италии из нержавеющей стали, имеет диаметр 7,3 метра и массу 75 тонн. После доставки в исследовательский комплекс CFS в Девенс (штат Массачусетс) команда потратила несколько дней на распаковку компонента и ещё неделю — на проверку его целостности.

«Это первый физический элемент реактора, — подчеркнул Алекс Крили, руководитель эксплуатации токамаков CFS. — Теперь мы сосредоточимся на сборке устройства, а не только строительстве площадки».

Фото: Commonwealth Fusion Systems

SPARC — экспериментальный реактор типа токамак, где плазма разогревается до 100 миллионов градусов Цельсия и удерживается магнитными полями. Для работы сверхпроводящих магнитов, создающих эти поля, требуется охлаждение до –253°C с помощью жидкого гелия. Криостат выполняет роль термоизолятора, предотвращая нагрев системы. «Основание — словно дно гигантского термоса, сохраняющего холод», — пояснил Крили.

Установка компонента прошла в несколько этапов: после проверки основание переместили в зону сборки реактора, зафиксировали на выступающих из фундамента болтах и закрепили специальным раствором. Параллельно идёт сборка трёх других крупных частей токамака, которые объединят в единую конструкцию к концу 2025 или началу 2026 года. Далее последуют тесты систем — процесс, который займёт несколько месяцев. «Это первая в мире установка такого типа. Её нельзя просто включить — требуется тщательная настройка», — добавил Крили.

SPARC планируют запустить в 2027 году. Если испытания пройдут успешно, то реактор станет первым токамаком, вырабатывающим больше энергии, чем потребляет. Пока что подобного результата добился только национальный комплекс NIF Министерства энергетики США, но там используется иной метод: сжатие топлива лазерами.

CFS, получившая финансирование от Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса, рассматривает SPARC как шаг к коммерческой термоядерной энергетике. В декабре 2023 года компания объявила о планах построить полноценный реактор в Вирджинии. Успех проекта может решить проблему растущего спроса на экологически чистое электричество для электромобилей, ЦОДов и промышленности, заменив ископаемое топливо и атомные станции на основе деления.