Через три дня завод 504 перешел в состояние высшей готовности.
В центральном пульте управления два десятка экранов в реальном времени отображали состояние всех систем реактора.
Пэн Цзюэсянь стоял перед главным пультом управления, наблюдая за тем, как технические специалисты завершали последние системные проверки.
Хуан Чжитао сверял параметры управления с Су Юнь, и лица обоих были необычайно сосредоточены.
“Радиоактивный источник установлен на место, энергия протонного ускорителя стабилизирована на 20 МэВ, интенсивность пучка 500 мкА.”
“Чистота гелия 99,999%, точка росы -70°C, содержание кислорода ниже 0,1 ppm.”
“Предварительное охлаждение магнитов завершено, температура сверхпроводящих катушек 4,2 K, однородность магнитного поля достигла 0,01%.”
“……”
Хань Чэньфэн поднял голову от коммуникатора: “Согласно процедуре, все готово.”
Пэн Цзюэсянь глубоко вздохнул и окинул взглядом каждое лицо в пульте управления.
За эти два года они пережили столько неудач и разочарований, все ради этого момента.
“Начинаем.”
С этой командой главный гелиевый вентилятор издал низкий гул, и высоконапорный гелий начал циркулировать по трубам диаметром два метра.
В то же время вращающаяся группа реактора медленно перемещала первую партию топливных шаров в центральную зону.
Далее следовал самый важный этап перед официальным запуском реактора –
Запуск протонного ускорителя, имитация потока высокоэнергетических частиц космических лучей, проходящего сквозь метровый слой бетонной защиты и непосредственно попадающего в активную зону.
В микромасштабе эта трансформация была столь же величественна, как рождение Вселенной.
Каждый входящий протон был подобен миниатюрной сверхновой, высвобождающей пи-мезоны, нейтроны и гамма-лучи в момент столкновения с вольфрамовой мишенью. Эти вторичные частицы с околосветовой скоростью проникали в бериллиевый умножитель, где каждый быстрый нейтрон в бериллиевом ядре посредством (n, 2n) реакции производил два вторичных нейтрона.
В конечном итоге этот усиленный поток нейтронов обрушился на активную зону, как ливень, сталкиваясь с ядрами урана-235.
Каждое успешное столкновение вызывало деление тяжелых ядер, высвобождая 2-3 новых нейтрона и бушующую энергию связи.
“Выход нейтронов 6,5×10n/см, растет.”
Голос монитора слегка дрожал.
Большинство операторов, участвовавших в этом пусковом тесте, были из завода 504, не тех, кто следовал за Пэн Цзюэсянем в Нидерланды для проведения испытаний, поэтому было неизбежно, что из-за волнения или напряжения у них возникнут некоторые психологические колебания.
Пэн Цзюэсянь смотрел на график кривой, плотность нейтронов, как весенний ручей, сначала прерывистая, затем становилась последовательной и мощной.
Внутри корпуса реактора температура гелия поднималась со скоростью 15 K в минуту, и TRISO-частицы в топливных шарах начали излучать призрачное голубое свечение Черенкова.
Хуан Чжитао пристально следил за анализатором спектра нейтронов: “Доля быстрых нейтронов соответствует ожиданиям, резонансный пик поглощения находится на 5,2 эВ, что полностью соответствует нашей симуляции.”
“7,2×10n/см, цепная реакция начала самоподдерживаться.”
Хань Чэньфэн вытер пот со лба и приказал поднять управляющие стержни, чтобы компенсировать отрицательную обратную связь, вызванную повышением температуры. Скорость вращения главного гелиевого вентилятора соответственно увеличилась, отводя больше тепла в канал генерации электроэнергии. Су Юнь быстро водила пальцами по панели управления: “Система предварительной ионизации плазмы готова, она запустится сразу, как только температура достигнет заданного значения.”
В пульте управления раздались сдержанные возгласы радости.
Затем последовало долгое ожидание.
Возможно, чтобы облегчить тревожное состояние, после некоторого молчания Хань Чэньфэн заговорил первым:
“Академик Пэн, расскажите о вашей работе в Европе?”
В области ядерных исследований ITER по крайней мере по имени все еще был самым громким.
Хань Чэньфэн не имел возможности участвовать лично, и говорить о том, что ему было не интересно, было бы неправдой.
Пэн Цзюэсянь прищурил немного уставшие глаза.
Во время испытаний на HFR произошло слишком много всего, и он на мгновение не знал, с чего начать.
Через некоторое время он горько усмехнулся:
“Данные о топливе, предоставленные голландцами, отличались от фактической загрузки на 15%. Если бы академик Чан не обнаружил это вовремя, мы бы опозорились перед ITER.”
Су Юнь холодно фыркнула: “Они, должно быть, сделали это намеренно…”
“Европейские уловки…” – поддержал Хань Чэньфэн.
На самом деле Пэн Цзюэсянь очень хотел сказать, что в этот раз это не вина европейцев, но в этом было замешано оружие ядерного класса, и ему было неудобно говорить об этом подробно.
Ему пришлось сменить тему:
“Однако после парада в прошлом году их отношение значительно улучшилось, голландцы практически согласились со всеми нашими требованиями к материалам и операциям…”
“……”
Через два с половиной часа плотность нейтронов наконец преодолела отметку в 10n/cm.
Когда голос инженера, докладывающего о результатах, затих, в контрольном зале раздались бурные аплодисменты.
Напряжение, копившееся долгое время, немного спало.
Но настоящее испытание только начиналось —
Чтобы получить достаточно плотную плазму, температура на выходе из активной зоны должна была превысить отметку в 2000K.
“Температура 1980K, 1995K, 2000K!”
Пэн Цзюэсянь почувствовал, что его сердце бешено колотится.
На экране спектральный анализатор показал характерные для гелиевой плазмы линии He I 587.6nm и He II 468.6nm — это означало, что бесчисленное количество атомов гелия в условиях высокой температуры лишились электронов, образовав четвертое состояние вещества, состоящее из свободных электронов и ионов.
Хуан Чжитао вдруг воскликнул: “Посмотрите на это!” Он указал на показания масс-спектрометра: “Плотность ионов гелия достигла 10m, температура электронов 3.5eV, это полностью соответствует требованиям к выработке электроэнергии!”
Хань Чэньфэн подошел к микрофону у пульта управления и торжественно произнес:
“Докладываю академику Пэн, реактор HTR-PM достиг критического уровня!”
На губах Пэн Цзюэсяня появилась легкая улыбка, но он быстро вернулся к своему обычному выражению лица:
“Поднять управляющие стержни реактора!”
Это также был опыт, полученный в ходе испытаний на HFR.
Когда реактор только достиг критического уровня, работа активной зоны оставалась недостаточно стабильной, и чтобы избежать сбоя запуска, требовалась дополнительная компенсация накопления ксенона и эффекта отрицательной обратной связи по температуре активной зоны.
По мере того как инженеры завершали операцию, гул в ушах становился все отчетливее —
Это основной гелиевый вентилятор в рамках системного управления автоматически увеличивал скорость вращения, чтобы поддерживать стабильный поток охлаждающего газа.
Вскоре давление и температура внутри реактора еще больше возросли и на экране постепенно приблизились к желтой части индикаторной полосы.
“Детектор плазмы показывает сигнал!” — внезапно поднял голову Хуан Чжитао. — “Температура на выходе из активной зоны, 2113K!”
Сразу же последовал другой голос:
“Запустить группу магнитогидрогенераторов!”
На этот раз приказ отдал Хань Чэньфэн, ответственный за модуль выработки электроэнергии.
20 мегаампер тока мгновенно поступили в сверхпроводящие катушки, создав мощное электромагнитное поле в кольцевом канале выработки электроэнергии. Одновременно трехходовой клапан завершил переключение, и гелиевая плазма с температурой 2100K с потоком 120 метров в секунду устремилась в канал выработки электроэнергии.
Су Юнь у второго пульта управления одновременно запустила систему предварительной ионизации, а радиочастотные волны еще больше повысили степень ионизации плазмы до 15%.
Каждый положительно заряженный ион гелия в магнитном поле испытывал действие силы Лоренца, отклоняясь в направлении, перпендикулярном как магнитному полю, так и скорости потока, в то время как более легкие свободные электроны двигались в противоположном направлении.
Это разделение зарядов создавало разность потенциалов на электродах по обе стороны от канала выработки электроэнергии, и когда внешняя цепь замыкалась, начинал течь ток.
Су Юнь пристально следила за показаниями датчика Холла: “Параметр плазмы β равен 0.25, магнитное число Рейнольдса 80, стабильность потока хорошая.”
“Напряжение стабильно 48 киловольт, ток 160 ампер… мощность выработки электроэнергии 7.7 мегаватт!”
В контрольном зале раздались оглушительные аплодисменты.
Технические специалисты пожимали друг другу руки, кто-то даже украдкой вытирал слезы.
Пэн Цзюэсянь подошел к главной консоли и вызвал графики всех ключевых параметров.
Реактор работал стабильно, а эффективность выработки электроэнергии превысила ожидаемую на 12%.
Самое главное, вся система доказала возможность прямого преобразования ядерной энергии в электромагнитную — что в космической среде означало возможность эффективной выработки электроэнергии без громоздкой системы охлаждения.
“Все системы работают идеально, у нас получилось.” Хань Чэньфэн шагнул вперед и подошел к Пэн Цзюэсяню. — “Позвоните академику Чан.”
Обновлено: 07.04.2026