План утвержден, следующим шагом, естественно, будет исполнение.
Фактически, HL2A только что завершил последнее обслуживание, и хотя фактические показатели производительности ограничены первоначальным дизайном и не могут быть дополнительно улучшены, все ключевые части объекта находятся в нижней точке кривой риска.
Поэтому для одной проверки этого более чем достаточно.
Более того, термоядерная реакция не способна к самоподдержанию до завершения перехода L-H, а после завершения перехода требует чрезвычайно строгих условий для поддержания, поэтому, если не произойдет каких-либо особенно нелепых проблем, безопасность установки и окружающей среды всегда может быть гарантирована.
Это также делает людей, занимающихся исследованиями в области термоядерной энергетики...
Более смелыми.
Через полмесяца.
"Включите все мощности вакуумных насосов, целевое вакуумирование 1.0e-7 Па."
Голос Чжоу Синтуна раздался в главном пульте установки токамака HL-2A, команда была четко передана по внутренней связи всем сотрудникам.
Вместе с тем, как двое операторов нажали кнопку "подтвердить", огромные криогенные насосы и турбомолекулярные насосы резко усилили свой низкий гул, начав жадно высасывать остаточные газовые молекулы из вакуумной камеры.
На огромном общем дисплее перед пультом, данные о давлении в вакуумной камере в виде кривой быстро опустились вниз, словно сброшенная с высоты свинцовая сфера.
"Коэффициент утечки 0.042%, ниже допустимого значения 0.1%."
Сообщил инженер, отвечающий за вакуумную систему.
Но Чжоу Синтун схватил его за плечо:
"Не останавливайся, дай насосам поработать еще некоторое время."
Затем, как будто обращаясь к инженеру, так и к самому себе:
"Наш текущий тестовый проект сам по себе выходит за рамки ограничений, указанных в руководстве по проектированию, поэтому мы не можем использовать прошлые параметры в качестве стандарта."
Загрязненные примесными газами могут загрязнять плазму, увеличивать потери энергии и влиять на изоляционные свойства всей системы.
Поэтому чем дольше продолжительность, тем выше должна быть степень вакуума.
Конечно, даже самое совершенное оборудование не может достичь теоретически идеального вакуума.
Что касается оставшихся примесей, их нужно передать люминесцентному электроду и отклоняющей пластине.
Спустя еще несколько минут, Чжоу Синтун на мгновение остановил взгляд на кривой вакуума и данных об утечке, а затем слегка кивнул: "Продолжайте наблюдение, обеспечьте стабильность. Запуск системы подачи жидкого гелия, предварительный охлаждение сверхпроводящих катушек."
"Начало подачи жидкого гелия! Температура катушек начинает падать..." - голос ответственного за систему подачи жидкого гелия последовал сразу за этим.
Во всей пульте управления все взгляды были сосредоточены на интерфейсе мониторинга состояния сверхпроводящих катушек.
Данные, представляющие сопротивление, после достижения определенной критической точки, словно невидимая рука резко толкает их в бездну, мгновенно падая до почти неумеримого уровня в 10^{-11} Ом, одновременно издавая легкий, но отчетливый высокочастотный писк.
Это означало, что огромные катушки с радиальным полем и катушки с полярным полем успешно перешли в сверхпроводящее состояние с нулевым сопротивлением.
"Сверхпроводящее состояние стабильно! Запуск возбуждения катушки с радиальным полем, целевая сила 2.8 Т." - Чжоу Синтун продолжил отдавать команды.
В сверхпроводящие катушки начал поступать мощный ток, магнитное поле быстро сформировало невидимый барьер в вакуумной камере, став тюрьмой для будущих пламен.
"Честно говоря, я думаю, что самый опасный этап - это сила магнитного поля..." - сказал Тин Сюань, глядя на постоянно возрастающие параметры тока, немного обеспокоенно Сону Цзиньхану, стоящему за пультом управления.
Тесла на самом деле является большой единицей, и большинство людей в течение всей своей жизни вряд ли увидят магнитное поле с силой 1 Т.
Но для цели "удержания плазмы высокой температуры" 2.8 Т все еще является несколько ненадежным числом.
Во время работы токамака большинство примесей и возмущений появляются на периферии плазмы, поэтому их нужно направить на специальную мишень.
А если эта "периферия" слишком велика, то потери энергии при очистке будут более заметны.
"Я специально рассчитал это с использованием данных, предоставленных в том документе", - ответил Сун Цзиньхан. "При наших текущих параметрах теоретически необходимая сила магнитного поля для поддержания стабильной плазмы составляет 2.63 Т, так что, если теория верна, проблем... не должно быть".
"Я беспокоюсь о наших катушках и датчиках..." - сказала Тинь Сюань, глядя на большой экран. В этот момент HL2A вошел в режим очистки разрядным электрическим разрядом низкого давления аргона, который в сочетании с последующим борированием стенки камеры создает тонкий слой пленки, который адсорбирует и удаляет любые примеси, которые могут возникнуть в процессе дальнейшей работы.
В данный момент все данные находятся в пределах значительно ниже желтой зоны.
"Я знаю", - сказал Сун Цзиньхан, только после получения результатов спектрометра, - "поэтому мы специально снизили температуру в ядре... чтобы хотя бы стабильность повысилась, даже если Q-значение немного снизится".
Q-значение означает чистый энергетический прирост.
Только когда Q>1, термоядерная реакция приносит пользу с точки зрения энергетического баланса.
Конечно, в процессе исследований это неизбежная цена.
Как паровой двигатель до улучшения Ваттом, его эффективность составляла всего около 1%.
Тин Сюань открыла рот, но на этот раз не произнесла ни слова.
Поскольку запуск HL2A находится на первом ключевом этапе,
"Готовимся к подаче топливного газа, дейтерия, целевое начальное давление 3 мбар."
Тонкий пьезоэлектрический клапан открывается, и в идеально подготовленную вакуумную среду подается небольшое количество высокочистого дейтерия.
Показания вакуумметра вызывают небольшую, точно контролируемую волну.
"Подготовка к генерации плазмы завершена", - доложил инженер, глубоко вздохнув.
"Запускаем предварительный ионизационный цикл центральной катушки, прогрев системы ECRH."
"Ток в центральной катушке быстро нарастает... создается нагревающее поле Ома!"
"Система ECRH запущена, подача микроволновой мощности..."
"......"
Внутри вакуумной камеры, в ранее абсолютно черной центральной области, внезапно вспыхнул ослепительный, тонкий, белоснежный разряд.
Этот свет был чрезвычайно краток, но ознаменовал рождение четвертого состояния вещества — плазмы.
Конечно, ни одно оптическое оборудование не может непосредственно наблюдать эту сцену, но данные на большом экране в командном центре без колебаний указывают на тот же результат.
"Частота 110 ГГц, мощность 1,5 МВт, ток плазмы установлен!"
Сразу после того, как Куан Чжунсин произнес это, в главном контрольном помещении раздались несколько сдержанных аплодисментов.
В отличие от двух других экспериментальных групп, основное направление исследований третьей экспериментальной группы — это сама установка HL2A, поэтому они будут непосредственно участвовать в ее работе.
"Поддерживать скорость роста тока, целевой ток плазмы 1,0 мА, система подачи нейтрального пучка готова", - произнес Чжоу Синтун, в голосе которого также чувствовалась дрожь.
Изменение тока в центральной катушке стало еще более интенсивным, и мощный индуцированный круговой ток бурлил в плазме.
В месте, куда никто не мог посмотреть, интенсивность плазменного кольца быстро усиливалась, а цвет менялся на яркий оранжево-желтый.
"Ток плазмы достиг 0,8 мА! Запуск нейтрального пучка! Энергия 80 кэВ, мощность 5 МВт!" - продолжил Куан Чжунсин.
Нейтральный пусковой аппарат сбоку издал ослепительный белый свет и шипящий звук потока частиц, высокоэнергетический пучок дейтерия и трития проникал через магнитное поле и проникал в ядро плазмы.
Эквивалентная температура в ядре плазмы дальнейшим образом повышалась и вскоре превысила 20 миллионов °C.
"Продолжать подачу! Увеличить мощность ECRH до 3 МВт!" Голос Чжоу Синтуна внезапно стал выше, очевидно, что уверенность в успешном выполнении первой части процесса усилилась, "Цель — запустить режим H!"
Вскоре, как только общая мощность нагрева превысила определенный критический предел —
"Резкое изменение градиента температуры на границе! Изменение профиля плотности! Резкое падение сигнала D_α!" - почти закричал Куан Чжунсин, "Переход в режим высокого удержания!"
Когда мощность нагрева превысила определенный порог, на границе плазмы произошел "L-H переход".
В этот момент на границе плазмы спонтанно образовался "транспортный барьер", значительно уменьшающий потери энергии и частиц от ядра к внешнему слою, что существенно повышает удержание и температуру/плотность в центре.
Это также означает, что при идеальных внешних условиях плазма наконец может поддерживать самоподдерживающееся существование.
В главном контрольном помещении воцарилась тишина, нарушаемая лишь гулом работы оборудования и учащенным дыханием.
На экране индикатор времени удержания энергии, представляющий собой график, словно освободившись от оков, резко взлетел вверх, мгновенно достигнув нескольких раз больше обычного L-режима!
Невидимый "транспортный барьер" на границе плазмы уже сформировался, крепко удерживая буйную энергию и частицы в ядре.
"Время удержания... превысило 1,5 секунды, и продолжает расти!"
Для установки уровня HL-2A проблемы с нестабильностью плазмы обычно возникают в первые 3 секунды и в конце работы.
Промежуточный процесс, напротив, относительно стабилен.
Поэтому на лицах нескольких руководителей промелькнула короткая волна волнения.
Но голос Куана Чжунсина тут же вернул всех к реальности:
"Режим H нестабилен, следите за локальными модульными явлениями на границе! Магнитные зонды зафиксировали аномальные волны возмущений, амплитуда которых увеличивается!"
Стремление к увеличению времени работы привело к негативным последствиям.
Согласно предыдущему опыту, как только плазма на границе начинает колебаться, особенно на ранних стадиях высокоудерживающего режима, она быстро переходит в положительную обратную связь и теряет контроль, что в конечном итоге приводит к тепловому прекращению.
Но на этот раз они заранее нашли "секретное оружие" для противодействия этому, изучив имеющиеся данные.
"Запустить катушку с резонансным магнитным возмущением, применить возмущающее магнитное поле в соответствии с планом №7!"
Произнеся приказ, Чжоу Синтун бросил взгляд на Дин Сюаня, стоявшего неподалеку.
Эта схема управления была обнаружена и в конечном итоге сформирована им в виде конкретной рабочей процедуры.
Под точным воздействием катушки RMP амплитуда волн возмущения на экране начала уменьшаться и постепенно стабилизировалась на низком уровне, словно ее выгладила невидимая рука.
Весь процесс в высокой степени соответствовал прогнозируемой кривой ответа, содержащейся в той таинственной информации.
Взгляд Чжоу Синтуна быстро скользнул по данным на экране, показывающим подавление ELM, и в незаметном углу рядом с ними — там отображалась краткая отметка об источнике решения "CNS-Algo v2.0".
"Время удержания 30 секунд, локальные модные явления на границе вернулись к стабильности!" Куан Чжунсин явно облегченно вздохнул и откинулся на спинку кресла.
Все знали, что это означало успешное завершение процесса запуска токамака.
Но Чжоу Синтун прервал еще не начавшиеся аплодисменты:
"ЭЛМ предварительно успешно подавлены. Но это только начало, поддерживайте режим H, следите за балансом всех параметров, особенно за тепловой нагрузкой на улавливатель..."
"Помните о сегодняшней цели, мы все еще очень далеки от успеха, не отвлекайтесь."
Обновлено: 07.04.2026