Konstrukcja w kształcie litery D, długa na 21 metrów i ważąca 582 tony, przeszła w Hefei komplet testów. Jej zadanie brzmi absurdalnie: utrzymać w powietrzu chmurę gazu o temperaturze ponad stu milionów stopni, tak żeby nie dotknęła niczego, co można stopić. Sama musi przy tym pracować w temperaturze bliskiej zeru absolutnemu, kilkaset stopni poniżej zera, kilka metrów od najgorętszego miejsca na Ziemi.
O zakończeniu testów poinformował 27 czerwca Instytut Fizyki Plazmy Chińskiej Akademii Nauk z Hefei w prowincji Anhui. Odbiór przeszły dwa elementy naraz: wielki magnes pola toroidalnego oraz wysokotemperaturowa nadprzewodząca cewka solenoidu centralnego.
Skala
Magnes ma 21 metrów długości, 12 metrów szerokości i 3,3 metra wysokości przy masie 582 ton. To najcięższy nadprzewodzący magnes zbudowany kiedykolwiek na potrzeby fuzji. Zaprojektowano go na sześćdziesiąt lat pracy, a wytwarzane pole ma indukcję 6,5 tesli.
Jeden magnes to dopiero początek, bo do zamknięcia pełnego pierścienia potrzeba szesnastu identycznych egzemplarzy.
Dlaczego litera D i dlaczego minus 269 stopni
Kształt nie jest kwestią estetyki. Pole magnetyczne w tokamaku musi otaczać plazmę pierścieniem, a cewka w kształcie litery D rozkłada naprężenia lepiej niż okrąg. Przy polu rzędu kilku tesli i prądach liczonych w dziesiątkach tysięcy amperów siły próbujące rozerwać taką konstrukcję i ścisnąć ją do środka liczy się w tysiącach ton. Dlatego uzwojenie zamyka się w masywnej stalowej obudowie, i dlatego magnes waży prawie sześćset ton, choć sam przewodnik to ułamek tej masy.
Druga sprawa to nadprzewodnictwo. Zwykły przewodnik przy takim prądzie stopiłby się w sekundy. Nadprzewodnik ma zerowy opór, więc nie grzeje się wcale, ale tylko wtedy, gdy jest schłodzony do temperatury rzędu kilku kelwinów, czyli około minus 269 stopni Celsjusza. Stąd bierze się główny paradoks inżynieryjny takiej maszyny: kilka metrów dzieli obszar o temperaturze ponad stu milionów stopni od konstrukcji zimniejszej niż przestrzeń kosmiczna, a jedno i drugie musi działać jednocześnie.
Jeśli fragment uzwojenia z jakiegokolwiek powodu przestanie być nadprzewodzący, zgromadzona energia zamienia się w ciepło w ułamku sekundy. To zjawisko nazywa się quenchem i jest jednym z głównych zagrożeń dla takich urządzeń.
Dlaczego w ogóle potrzeba takiego kolosa
Wnętrze prawdziwego Słońca ma około 15 milionów stopni Celsjusza. Reaktor na Ziemi musi rozgrzać wodór do ponad 100 milionów, czyli kilkukrotnie mocniej niż gwiazda. Powód jest prozaiczny: Słońcu w ściskaniu paliwa pomaga jego własna grawitacja, a na Ziemi takiej siły nie ma i trzeba ją nadrobić temperaturą.
Żaden materiał nie przetrwa kontaktu z czymś takim. Jedynym rozwiązaniem jest zawieszenie plazmy w polu magnetycznym, w środku komory, bez dotykania ścianek. Tym właśnie zajmuje się magnes pola toroidalnego, jak wyjaśniał Wu Yu z Instytutu Fizyki Plazmy. Siła pola przekłada się bezpośrednio na temperaturę i gęstość, jakie plazma będzie mogła osiągnąć.
Druga przetestowana część, nadprzewodząca cewka solenoidu centralnego o natężeniu 60 kiloamperów, odpowiada za wzbudzenie i stabilizację prądu płynącego w plazmie.
Sto juanów zamiast czterystu
Najciekawszy element całego ogłoszenia nie dotyczy jednak rozmiarów, tylko rachunków. Zespół pracujący nad solenoidem dostał sześć lat temu zadanie sprzeczne wewnętrznie: podnieść parametry i jednocześnie obniżyć koszty.
Pokonano ponad dziesięć barier technologicznych, ale liczba, która robi największe wrażenie, jest jedna. Cenę wysokotemperaturowej taśmy nadprzewodzącej udało się zbić z 400 juanów za metr do 100 juanów, czyli czterokrotnie. Przy konstrukcji zużywającej kilometry takiego materiału to różnica między projektem badawczym a czymś, co można kiedykolwiek postawić komercyjnie.
Chińczycy podkreślają też, że wszystkie kluczowe technologie są dziś w pełni krajowe, od drutu po stal.
Trzy kroki i konkretne daty
Magnesy powstały w ramach CRAFT, czyli kompleksu badawczego przeznaczonego do sprawdzania podzespołów, zanim trafią do prawdziwego reaktora. Obok, również w Hefei, od 2023 roku trwa budowa właściwej maszyny.
Chińska mapa drogowa ma trzy etapy. Pierwszy to tokamak BEST, którego ukończenie zaplanowano na koniec 2027 roku, z pierwszą plazmą deuterową jeszcze w tym samym roku. Drugi to demonstracja wytwarzania energii elektrycznej z fuzji około 2030 roku. Trzeci to CFETR, reaktor, który ma zostać pierwszą na świecie demonstracyjną elektrownią termojądrową.
Warto czytać te daty dokładnie. Rok 2030 nie oznacza elektrowni zasilającej miasta, tylko dowód, że z fuzji da się wyprodukować prąd.
Jak to działa i czego się w tym nie mówi
Klasyczna elektrownia atomowa rozbija ciężkie jądra na lżejsze. Fuzja robi coś odwrotnego: bierze dwa izotopy wodoru, deuter i tryt, i pod wpływem temperatury oraz ciśnienia scala je w hel, uwalniając energię.
W przeliczeniu na kilogram paliwa fuzja daje mniej więcej czterokrotnie więcej energii niż rozszczepienie. W przeliczeniu na pojedynczą reakcję jest odwrotnie, bo rozbicie jądra uranu uwalnia około 200 megaelektronowoltów, a synteza deuteru z trytem około 17,6.
Deuter faktycznie można pozyskiwać z wody morskiej i jest go praktycznie nieograniczona ilość. Z trytem sprawa wygląda zupełnie inaczej. W przyrodzie występuje śladowo, na całym świecie dysponujemy kilkunastoma kilogramami, a każdy reaktor komercyjny musiałby produkować go samodzielnie, z litu, w płaszczu otaczającym komorę. Nikt jeszcze nie pokazał, że da się to robić w skali przemysłowej. To dziś jedno z głównych wąskich gardeł całej technologii.
Podobnie ostrożnie należy podchodzić do kwestii odpadów. Fuzja nie wytwarza wysokoaktywnych odpadów o okresie rozpadu liczonym w dziesiątkach tysięcy lat i nie grozi jej reakcja łańcuchowa ani stopienie rdzenia. Strumień neutronów aktywuje jednak konstrukcję reaktora, więc odpady powstają, tylko rozpadają się w skali dziesięcioleci, a nie tysiącleci. Sam tryt też jest promieniotwórczy.
Bezsporne pozostaje jedno: w trakcie pracy reaktor nie emituje żadnych gazów cieplarnianych.
Zegary chodzą w różnym tempie
Najmocniej wymowę chińskiego ogłoszenia widać w zestawieniu z kalendarzem konkurencji. ITER, projekt siedmiu partnerów międzynarodowych budowany we Francji, według zaktualizowanego harmonogramu rozpocznie badania dopiero w 2034 roku, a paliwo deuterowo-trytowe spali w 2039.
Chiny mówią o pierwszej plazmie w 2027 i prądzie w okolicach 2030. Chińscy naukowcy sami zastrzegają, że przetestowane magnesy to element układanki, a nie gotowy reaktor.
Ale w tym samym tygodniu lata 2026 roku Zachód kończył montaż magnesu do maszyny, która ruszy w latach trzydziestych, a Chiny testowały największy magnes fuzyjny w historii do urządzenia, które chcą uruchomić przed końcem tej dekady.Wnętrze Słońca jest chłodniejsze
Rdzeń prawdziwego Słońca ma około 15 milionów stopni. Reaktor na Ziemi musi rozgrzać wodór do ponad 100 milionów, czyli mniej więcej siedmiokrotnie mocniej. Powód jest prozaiczny: gwiazdę ściska jej własna grawitacja, a na Ziemi takiej siły nie ma i trzeba ją nadrobić temperaturą.
Żaden materiał nie przetrwa kontaktu z czymś takim, więc plazmę trzeba zawiesić w polu magnetycznym, pośrodku komory, bez dotykania ścianek. Tym zajmuje się magnes pola toroidalnego, jak wyjaśniał Wu Yu z Instytutu Fizyki Plazmy. Druga przetestowana część, cewka solenoidu centralnego o natężeniu 60 kiloamperów, wzbudza i stabilizuje prąd płynący w samej plazmie.
Jak to wypada obok ITER
Chińskie komunikaty podkreślają, że w stosunku do odpowiednika z międzynarodowego reaktora ITER nowa konstrukcja ma 1,3 razy większą objętość i trzykrotnie większą pojemność energetyczną. To prawda, ale porównanie wymaga uzupełnienia.
ITER ma osiemnaście cewek pola toroidalnego, każda o masie około 310 ton, wysokości 16,5 metra i szerokości 9 metrów. Razem gromadzą 41 gigadżuli energii magnetycznej, a szczytowe pole na uzwojeniu sięga 11,8 tesli, czyli prawie dwukrotnie więcej niż podawane 6,5 tesli chińskiego magnesu. Liczby te niekoniecznie mierzy się w tym samym punkcie, bo pole ITER na osi plazmy wynosi 5,3 tesli, ale bez tego zastrzeżenia zestawienie wprowadza w błąd.
Trzeba też pamiętać, że cewki ITER projektowano na przełomie pierwszej i drugiej dekady tego wieku, a materiały nadprzewodzące przeszły od tego czasu długą drogę. Większy i cięższy magnes nie jest automatycznie lepszy, bo parametry dobiera się do konkretnej maszyny.
Sto juanów zamiast czterystu
Najciekawszy element ogłoszenia nie dotyczy jednak rozmiarów, tylko rachunków. Zespół pracujący nad solenoidem dostał sześć lat temu zadanie wewnętrznie sprzeczne: podnieść parametry i jednocześnie obniżyć koszty.
Cenę wysokotemperaturowej taśmy nadprzewodzącej udało się zbić z 400 juanów za metr do 100 juanów. Przy urządzeniu zużywającym kilometry takiego materiału to różnica rzędu setek milionów w budżecie. Chińczycy podkreślają też, że wszystkie kluczowe technologie są dziś w pełni krajowe, od drutu po stal.
Dla jakiej maszyny to powstało
Tu pojawia się niejasność, którą warto odnotować. Część chińskich przekazów wiąże oba magnesy z tokamakiem EAST, pracującym w Hefei od 2006 roku. Inne wskazują na CRAFT, czyli kompleks badawczy służący do testowania podzespołów, zanim trafią do docelowego urządzenia.
Sam rozmiar sugeruje to drugie, bo magnes o wysokości 3,3 metra i długości 21 metrów jest nieporównywalnie większy niż cokolwiek, co zmieściłoby się w EAST.
Chińska mapa drogowa ma trzy etapy. Pierwszy to tokamak BEST, budowany w Hefei od 2023 roku, którego ukończenie zaplanowano na koniec 2027 roku. Drugi to demonstracja wytwarzania energii elektrycznej z fuzji około 2030 roku. Trzeci to CFETR, mający zostać pierwszą demonstracyjną elektrownią termojądrową świata.
Rok 2030 nie oznacza więc elektrowni zasilającej miasta, tylko dowód, że z fuzji da się w ogóle wyprodukować prąd.
Czego żaden tokamak jeszcze nie zrobił
I tu dochodzimy do rzeczy, o której w komunikatach prasowych mówi się najciszej. Żaden tokamak w historii nie wyprodukował więcej energii, niż sam zużył. Rekordy, o których czyta się co kilka miesięcy, dotyczą czasu utrzymania plazmy albo osiągniętej temperatury, a nie bilansu energetycznego.
Jedyne przekroczenie progu naukowego opłacalności nastąpiło w 2022 roku w amerykańskim National Ignition Facility, przy użyciu laserów, a nie pola magnetycznego, i dotyczyło wyłącznie energii dostarczonej do samej kapsułki z paliwem, z pominięciem energii potrzebnej do zasilenia laserów.
Do tego dochodzi problem paliwa. Fuzja łączy deuter i tryt w hel, dając w przeliczeniu na kilogram paliwa mniej więcej czterokrotnie więcej energii niż rozszczepienie uranu, choć w przeliczeniu na pojedynczą reakcję jest odwrotnie. Deuter faktycznie można czerpać z wody morskiej praktycznie bez ograniczeń. Trytu w przyrodzie prawie nie ma, na całym świecie dysponujemy kilkunastoma kilogramami, a każdy reaktor musiałby produkować go samodzielnie z litu, w płaszczu otaczającym komorę. Nikt jeszcze nie pokazał, że da się to robić w skali przemysłowej.
Podobnie z odpadami. Fuzja nie wytwarza odpadów wysokoaktywnych o okresie rozpadu liczonym w dziesiątkach tysięcy lat, nie grozi jej reakcja łańcuchowa ani stopienie rdzenia, ale strumień neutronów aktywuje konstrukcję reaktora. Odpady więc powstają, tylko rozpadają się w skali dziesięcioleci. Sam tryt też jest promieniotwórczy. Bezsporne pozostaje jedno: w trakcie pracy reaktor nie emituje żadnych gazów cieplarnianych.
Kto to mówi
Na koniec zastrzeżenie, bez którego cała reszta wisi w powietrzu. Wszystkie informacje o parametrach magnesu pochodzą z komunikatu samego instytutu oraz chińskich mediów państwowych: agencji Xinhua, dziennika Global Times i telewizji CCTV. Nie zweryfikowała ich dotąd żadna niezależna instytucja badawcza spoza Chin.
Nie oznacza to, że są nieprawdziwe, bo chińskie osiągnięcia w tej dziedzinie są realne i regularnie potwierdzane w publikacjach naukowych. Oznacza natomiast, że deklarowane terminy, a zwłaszcza rok 2030, warto traktować jako cel polityczny, nie jako datę w kalendarzu.
W tej dziedzinie wszyscy się spóźniają. ITER, budowany przez siedmiu partnerów międzynarodowych, według zaktualizowanego harmonogramu rozpocznie badania dopiero w 2034 roku, a paliwo deuterowo-trytowe spali w 2039. Pierwotnie miał ruszyć w 2016.
![„Byli na to gotowi [...] ich dusze były wypieszczone”. Bp Jan Sobiło o ofiarach wypadku autokaru z pielgrzymami na Węgrzech Zdjęcie główne wpisu](/content/images/size/w1600/format/webp/2026/08/WhatsApp-Image-2026-08-23-at-12.20.23.jpeg)
