Проект усовершенствованного сверхпроводящего токамака для термоядерного синтеза FAST, призванный продемонстрировать производство термоядерной энергии в Японии в 2030-х годах, достиг своего первого ключевого рубежа. Об этом объявили компании Starlight Engine и Kyoto Fusioneering, возглавляющие амбициозную инициативу.
За год, прошедший с момента запуска проекта в ноябре 2024 года, был подготовлен Отчет о концептуальном проектировании. В его создании приняли участие обе компании, исследователи и эксперты из ряда японских университетов и государственных учреждений, а также многочисленные промышленные корпорации Японии.
Установка FAST, которую планируется разместить в Японии, будет представлять собой токамак – конфигурация, выбранная благодаря хорошо изученной базе данных и масштабируемости. Цель установки – генерация и поддержание плазмы в ходе дейтерий-тритиевых (D-T) реакций, что продемонстрирует работу интегрированной термоядерной энергетической системы, объединяющей технологии преобразования энергии, включая выработку электричества, и топливные технологии. Команда проекта отмечает, что под выработкой энергии понимается производство энергии в результате термоядерных реакций, но это не обязательно означает достижение чистого положительного энергобаланса, при котором выход электроэнергии превышает ее потребление.
В ходе концептуального проектирования команда занималась «разработкой термоядерной энергетической установки для демонстрации выработки электроэнергии, оценкой технической и инженерной осуществимости, уточнением направления проекта, проведением оценок безопасности и экономической эффективности, а также определением основных проектных спецификаций установки». Целью проекта является демонстрация выработки электроэнергии к концу 2030-х годов, что потребует решения оставшихся технических проблем на пути к коммерческим термоядерным электростанциям.
С завершением этапа концептуального проектирования проект переходит к инженерному проектированию, ускоренным научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР), а также к процедурам выбора площадки, ее подготовке, получению разрешений регулирующих органов и закупке оборудования с длительным циклом изготовления. Начало строительства намечено на период после 2028 года.
«Завершение концептуального проектирования всего за один год – это результат десятилетий исследовательских достижений Японии, – заявил Киёси Сэко, генеральный директор Starlight Engine Ltd и президент Kyoto Fusioneering Ltd. – Сейчас FAST переходит на этап инженерного проектирования. Мы задействуем всю мощь японской промышленности и ускорим реализацию проекта, осознавая его срочность».
Сатоси Кониси, соучредитель и генеральный директор Kyoto Fusioneering, добавил: «Прежде всего, это огромное достижение – завершить концептуальное проектирование в запланированный годичный срок. Нам удалось создать инновационный проект, включающий новые технологии, необходимые для коммерческих станций, такие как высокотемпературные сверхпроводящие магниты, системы жидкостного бланкета-размножителя и высокоэффективные системы тритиевого топливного цикла, мобилизовав для этого отечественных экспертов. Подготовка к проектированию систем безопасности, получению разрешений регуляторов и выбору площадки идет полным ходом. На следующем этапе инженерного проектирования мы рассчитываем в полной мере использовать наши сильные стороны в инжиниринге и нашу широкую сеть контактов в различных отраслях, включая финансы и строительство».
«Благодаря силе сотрудничества промышленности и научных кругов мы успешно создали первый в Японии отчет о концептуальном проектировании для проекта демонстрации выработки электроэнергии, – отметил Кензо Ибано, доцент Осакского университета. – Работать бок о бок с исследователями, имеющими за плечами десятилетия опыта, и с партнерами из частного сектора, продвигая этот проект, – это одновременно и увлекательно, и ответственно, что дает сильное чувство миссии».
Отчет о концептуальном проектировании будет представлен на 42-м ежегодном собрании Японского общества плазменных наук и исследований в области ядерного синтеза, которое начнется 1 декабря. Проект FAST также поддерживают ведущие научные и деловые круги, в том числе профессор Акира Эдзири из Токийского университета, профессор Такааки Фудзита из Университета Нагои, а также корпорации Sumitomo Mitsui Banking Corporation, Electric Power Development (J-Power), JGC JAPAN Corporation, Hitachi, Fujikura, Furukawa Electric, Marubeni Corporation, Kajima Corporation, Kyocera, Mitsui & Co., Mitsui Fudosan и Mitsubishi Corporation.
