Республика Корея планирует создать инновационный термоядерный реактор собственной разработки к 2035 году

Ян Хён Рёль, руководитель направления термоядерного синтеза проекта K-Moonshot Корейского института термоядерной энергии (KFE), недавно заявил, что Республика Корея планирует создать инновационный термоядерный реактор собственной разработки к 2035 году и стремится завершить демонстрацию выработки электроэнергии к 2039 году. Он отметил, что термоядерный синтез является чрезвычайно сложной технической задачей, однако в случае прорыва он окажет широкое стимулирующее воздействие на энергетику, промышленность и научно-техническую систему.

Директор корейского проекта Moonshot Ян Хён Рёль

Термоядерный синтез, имитирующий процесс выработки энергии внутри Солнца, часто называют “искусственным солнцем”. На фоне стремительного расширения применения искусственного интеллекта, устойчивого роста спроса на электроэнергию и усиления глобального давления в области декарбонизации коммерциализация термоядерной энергии привлекает всё больше внимания со стороны государств и компаний. Правительство Республики Корея включило термоядерный синтез, малые модульные реакторы и возобновляемые источники энергии в число приоритетных технологических направлений на будущее и стремится продвигать коммерциализацию термоядерной энергии через государственно-частное партнёрство.

Согласно обнародованным корейской стороной планам, по корейскому инновационному термоядерному реактору в этом году начнётся концептуальное проектирование основного оборудования, в следующем году будет завершено эскизное проектирование, в 2028 году проект перейдёт в стадию технического проектирования, а к 2030 году соответствующие проектные работы будут завершены. Ян Хён Рёль сообщил, что целью проекта является начало сборки в начале 2030-х годов, завершение строительства установки к 2035 году, получение первой плазмы в 2036 году и проведение практической демонстрации выработки электроэнергии в 2039 году.

Ян Хён Рёль отметил, что техническая осуществимость использования термоядерного реактора для выработки электроэнергии и её подачи в энергосеть уже получила предварительное подтверждение на уровне моделирования и экспериментов. В настоящее время более серьёзная сложность заключается в экономической эффективности, а именно в том, сможет ли будущая стоимость термоядерной генерации конкурировать с малыми модульными реакторами и возобновляемыми источниками энергии.

Глобальная конкуренция в области коммерциализации термоядерного синтеза ускоряется. Американская частная термоядерная компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) при поддержке инвестиций крупных технологических корпораций продвигает испытания демонстрационной термоядерной установки SPARC и планирует обеспечить электроснабжение в 2030-х годах с помощью последующего коммерческого реактора ARC. Китай также ведёт подготовку к эксплуатации установки BEST и проводит исследования и разработки в рамках Китайского инженерного термоядерного реактора (CFETR) для проверки способности термоядерной генерации электроэнергии.

Одной из важных основ продвижения коммерциализации термоядерного синтеза в Республике Корея является сверхпроводящий токамак KSTAR, самостоятельно разработанный и эксплуатируемый с 2007 года, а также инженерный опыт, накопленный в рамках участия в проекте Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER). Тем не менее, термоядерная генерация электроэнергии по-прежнему сталкивается с рядом ключевых технических проблем, включая долгосрочное стабильное удержание высокотемпературной плазмы с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, поддержание термоядерной реакции, обработку и рециклинг трития, а также обеспечение безопасного контроля и стабильной работы термоядерного реактора.

Корейская сторона считает, что искусственный интеллект может сыграть важную роль в исследованиях и разработках в области термоядерного синтеза. Ян Хён Рёль отметил, что искусственный интеллект может применяться в таких областях, как разработка материалов и прогнозирование поведения высокотемпературной плазмы, а интеллектуальные агенты на основе ИИ могут также способствовать автоматизации процессов эксплуатации термоядерного реактора. Для сокращения цикла исследований и разработок Корейский институт термоядерной энергии планирует создать “виртуальный термоядерный реактор на основе искусственного интеллекта” для автоматизированной оптимизации проектирования реактора и схем управления. Высококачественные экспериментальные данные, полученные на KSTAR, также будут обеспечивать поддержку для обучения моделей искусственного интеллекта.

Правительство Республики Корея также планирует продвигать государственно-частное партнёрство, в том числе путём создания компаний специального назначения, а также построить в городе Наджу провинции Южная Чолла вспомогательную инфраструктуру для проверки ключевых компонентов и оборудования термоядерного реактора в целях крупномасштабной демонстрации. Ян Хён Рёль считает, что создание структуры управления с участием частного сектора является важным условием для ускорения реализации проекта.

Создание системы лицензирования безопасности также отнесено к числу последующих приоритетных задач. Ян Хён Рёль отметил, что термоядерная энергия обладает более высокой безопасностью по сравнению с другими источниками энергии, однако в отношении обращения с тритием — побочным продуктом термоядерного синтеза — по-прежнему необходимо совершенствовать правовую и институциональную базу. Республике Корея необходимо как можно скорее создать систему регулирования безопасности термоядерного синтеза, соответствующую международным стандартам, чтобы заложить основу для последующей демонстрационной эксплуатации и коммерциализации.