Корпорации Starlight Engine (SLE) и Kyoto Fusioneering (KF) сообщили о завершении концептуального проекта установки FAST (Fusion by Advanced Superconducting Tokamak). Президент и главный операционный директор Kyoto Fusioneering Киёси Сэко заявил, что успешное достижение этого ключевого рубежа приближает демонстрацию генерации электроэнергии в 2030-х годах.
Всего через год после запуска проекта в ноябре 2024 года компании опубликовали «Отчёт по концептуальному проекту» — комплексный документ, детализирующий информацию о проекте станции, конфигурации систем и техническую осуществимость.
Проект FAST основан на конструкции токамака с низким аспектным отношением, разработанной для генерации и поддержания горения плазмы. Установка предназначена для проведения термоядерных реакций с использованием топливной смеси дейтерия и трития. Благодаря применению нагрева с помощью инжекции нейтральных пучков, система нацелена на получение термоядерной мощности приблизительно 50 МВт. Масштабы установки сопоставимы с токамаком JT-60SA.
Главной технической задачей проекта FAST является комплексная демонстрация систем генерации электроэнергии вместе с термоядерной реакцией. В отличие от экспериментальных реакторов, сфокусированных исключительно на физике плазмы, установка FAST объединяет в одной системе преобразование энергии, циклы воспроизводства топлива и системы отвода тепла. Как пояснил со-основатель и генеральный директор Kyoto Fusioneering Сатоси Кониси, им удалось создать инновационный проект, включивший новые технологии, необходимые для коммерческих реакторов, такие как высокотемпературные сверхпроводящие магниты, системы жидких размножающих бланкетов и высокоэффективные системы топливного цикла трития, за счёт привлечения ведущих национальных экспертов.
Планируется использование высокотемпературных сверхпроводящих катушек и выбор токамака с низким аспектным отношением для генерации плазмы высокого давления при компактных размерах по сравнению с более традиционными, крупными токамаками. Уменьшение размеров установки также способствует сокращению сроков и затрат на изготовление. В задачи проекта входит достижение устойчивого горения плазмы, вывод и преобразование энергии, демонстрация топливного цикла трития, а также обеспечение интеграции систем и безопасности. Установка будет работать на основе новых технологий, включая ВТСП-катушки, новые низкоактивируемые материалы и производство дейтерия из морской воды. Проект FAST будет осуществляться в сотрудничестве с широким кругом партнёров из государственного и частного секторов, как внутри страны, так и на международном уровне.
Kyoto Fusioneering вносит в проект специфические технологии для преобразования энергии и топливного цикла, полученные на их испытательных стендах «UNITY-1» и «UNITY-2». Установка FAST служит платформой для проверки этих технологий комплексным образом, связывая ядро плазмы с системами энергетической установки, необходимыми для производства электроэнергии. Помимо первоначальной демонстрации генерации энергии, конструкция позволяет тестировать перспективные компоненты. Дорожная карта включает положения для экспериментов с инновационными диверторами, новыми материалами и передовыми конструкциями бланкетов на последующих этапах эксплуатации.
В рамках этапа концептуального проектирования были определены фундаментальные спецификации станции, проведена оценка инженерной осуществимости и выполнены предварительные оценки безопасности. Параллельно с техническим проектом был установлен «Базовый принцип обеспечения безопасности», который определяет принципы проектирования безопасности и был вынесен на диалог с Управлением по ядерному регулированию. Проект также определил конкретные требования к площадке для содействия выбору места, пригодного для строительства и эксплуатации термоядерного объекта. Генеральный директор Кониси заключил, что на следующей фазе инженерного проектирования они ожидают полностью использовать свои сильные стороны в инжиниринге энергетических установок и свою широкую сеть контактов в различных отраслях, включая финансы и строительство.