خطة «HL-4» الصينية تضع مغناطيسات بقوة 25 تسلا في قلب استراتيجية الاندماج حتى 2030

كشفت الصين خلال مؤتمر طاقة الاندماج لعام 2026 في شنغهاي عن HL-4، أو «هوانليو-4»، بوصفه منشأة تجريبية من الجيل التالي لا يقتصر هدفها على تسجيل أرقام قياسية جديدة للبلازما، بل يركز على سؤال هندسي حاسم: هل تستطيع المغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة العمل بصورة موثوقة وسط الحرارة والإشعاع والإجهادات الميكانيكية الشديدة داخل جهاز اندماج؟ 37

وتكتسب الخطوة أهميتها من أنها تربط تجارب الصين المستمرة في فيزياء البلازما بمحاولة أوسع لبناء المغناطيسات والمواد والمنظومات الصناعية اللازمة لمفاعلات الاندماج المستقبلية. لكنها لا تعني أن الصين أثبتت بالفعل إمكان إنتاج كهرباء تجارية من الاندماج.

HL-4: خطوة هندسية جديدة في برنامج توكاماك الصيني

يحافظ اسم HL على تسلسل منشآت «هوانليو» التابعة لمعهد الجنوب الغربي للفيزياء، والذي يضم HL-1 وHL-2A وجهاز HL-3 العامل حاليًا. وتشير التقارير المتاحة إلى أن HL-3 هو أحدث جهاز كبير يعمل ضمن هذا التسلسل، في حين يجري تقديم HL-4 كمنصة أقرب إلى متطلبات المفاعل، لا كمجرد تجربة أخرى لرفع درجة حرارة البلازما.

ويتمثل التحدي التقني المركزي في استخدام مغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة (HTS) عند مجالات مغناطيسية مرتفعة. ووفقًا للتقارير الصادرة عن المؤتمر، تهدف HL-4 إلى التحقق من موثوقية مغناطيس HTS بقوة 25 تسلا في ظل الظروف المعقدة للاندماج. كما تصف تقارير صينية المنشأة المخطط لها بأنها منصة تجريبية لبلازما احتراق مستقرة، مع معامل كسب اندماج متوقع، أو قيمة Q، يتجاوز 5؛ غير أن هذه الأرقام أهداف تصميم وليست نتائج تشغيلية محققة. 23

وبعبارة عملية، ستختبر HL-4 قدرة هذه التقنية على الاستمرار في العمل تحت أحمال حرارية مكثفة، وتعرض للإشعاع، وقوى كهرومغناطيسية وميكانيكية هائلة. وهذا يختلف عن إنتاج بلازما شديدة السخونة لفترة قصيرة؛ إذ يحتاج أي مفاعل كهرباء مستقبلي إلى مغناطيسات ومنظومات مساندة تعمل بصورة متكررة وموثوقة.

ماذا حقق HL-3 في 2025؟

يوفر HL-3 الأساس الفيزيائي للمرحلة التالية. ففي عام 2025، أفادت التقارير بأن الجهاز سجل إنجاز «المليونَي درجة»؛ إذ بلغت درجة حرارة الأيونات نحو 120 مليون درجة مئوية، فيما وصلت درجة حرارة الإلكترونات إلى نحو 160 مليون درجة مئوية. 3642

وتختلف قيمة درجة حرارة الأيونات قليلًا من مصدر إلى آخر؛ فقد ذكر تقرير للمؤسسة الوطنية النووية الصينية بشأن إعلان مارس 2025 رقم 117 مليون درجة مئوية لحرارة نوى الذرات، بينما استخدمت ملخصات لاحقة رقم 120 مليون درجة. 3442 والنقطة الأهم هي أن HL-3 أثبت تشغيلًا في نطاق 100 مليون درجة المرتبط بأبحاث بلازما الاندماج المتقدمة، لا أنه ولّد كهرباء تجارية.

كما تحدثت تقارير عن خطط لإجراء تجارب بلازما احتراق مطورة على HL-3 نحو عام 2027. 3236 وستواصل هذه التجارب الانتقال من إثبات ظروف البلازما القصوى إلى دراسة سلوك البلازما ذاتية التسخين، أو ما يعرف بـ«البلازما المحترقة».

خارطة طريق منفصلة لمغناطيس بقوة 25 تسلا

رافق الإعلان عن HL-4 جهد صناعي مستقل. فقد أعلن تحالف للابتكار في دلتا نهر اليانغتسي، تقوده شركة China Fusion Energy ويضم ثماني شركات ومؤسسات أخرى، خارطة طريق لتطوير مغناطيسات توكاماك عالية المجال تعتمد على الموصلات الفائقة عالية الحرارة. ويقول التحالف إن عمله يستهدف متطلبات HL-4. 1819

وتتضمن الخطة المعلنة محطتين زمنيتين منفصلتين:

• بحلول 2028: استكمال أول خط لتطوير واختبار مغناطيس HTS عالي المجال بقوة 25 تسلا.
• بحلول 2030: استكمال تطوير مغناطيسات نموذجية أولية.

ولا تعني هذه المواعيد بالضرورة اكتمال HL-4 أو بدء تشغيلها؛ فهي تتعلق بالبنية التحتية لتطوير المغناطيسات وإنتاج النماذج الأولية. ومن المهم عدم الخلط بين هذه المراحل: فقد يجهز خط الاختبار قبل الانتهاء من النموذج الأولي، كما يمكن إنجاز النموذج قبل إثبات قدرته على العمل طويلًا داخل بيئة اندماجية. 2123

ويكشف نموذج التحالف أيضًا أن استراتيجية الصين في الاندماج تتجاوز حدود المعاهد البحثية الفردية. فإنتاج الموصلات الفائقة، وتصنيع المغناطيسات، وأنظمة التبريد العميق، ومصادر الطاقة، والهندسة الإنشائية، والاختبارات، كلها حلقات يجب أن تعمل معًا قبل تحويل جهاز الاندماج إلى منظومة طاقة قابلة للتكرار.

لماذا يُعد مغناطيس BEST البالغ 582 طنًا مهمًا؟ وما الذي لا يثبته؟

ينتمي المغناطيس فائق التوصيل الذي يزن 582 طنًا، والذي خضع للاختبار في يوليو، إلى مشروع مختلف هو جهاز التوكاماك التجريبي فائق التوصيل للبلازما المحترقة (BEST). وأعلن معهد فيزياء البلازما التابع للأكاديمية الصينية للعلوم اجتياز أنظمة مغناطيسية فائقة التوصيل أساسية، بما فيها مغناطيس المجال الحلقي وملف الملف اللولبي المركزي فائق التوصيل عالي الحرارة، اختبارات القبول والاختبارات الكاملة للمعايير باستخدام تقنيات طورت محليًا. 2231

ويمثل المغناطيس إنجازًا مهمًا في التصنيع وتكامل الأنظمة، لأن المغناطيسات فائقة التوصيل الكبيرة ضرورية لحصر بلازما التوكاماك. لكن اجتياز اختبارات القبول والاختبارات التشغيلية الكاملة لا يساوي إنتاج كهرباء صافية من الاندماج. ولا يزال BEST مشروعًا تجريبيًا قيد الإنشاء، مع استهداف اكتماله في 2027 وهدف إظهار توليد كهرباء من الاندماج نحو 2030. 2552

وتساعد هذه الفروق على وضع الإعلانات في سياقها الصحيح:

• HL-3 يثبت القدرة على التعامل مع ظروف بلازما تزداد صعوبة.
• HL-4 مخصصة لاختبار أداء مغناطيسات HTS ذات الصلة بالمفاعلات داخل بيئة اندماجية.
• BEST يدفع جهاز توكاماك فائق التوصيل مستقلًا نحو تجارب البلازما المحترقة وعروض توليد الطاقة.

ترتبط هذه المشاريع ضمن الجهد الصيني الأوسع في مجال الاندماج، لكنها ليست milestones متطابقة ولا يجوز اعتبارها إنجازًا واحدًا.

كيف تنسجم المشاريع مع استراتيجية الصين الأوسع؟

تدرج خطة الصين الخمسية للفترة 2026–2030 طاقة الاندماج ضمن أولويات تقنيات الحدود. ويصف محللون الخطة بأنها تركز على الاعتماد التكنولوجي على الذات وبناء القدرات المحلية في الصناعات الاستراتيجية. 4651

وعليه، فإن الجمع بين HL-4 وخارطة طريق مغناطيسات 25 تسلا ومشروع BEST يشير إلى استراتيجية لسلسلة الإمداد بقدر ما يشير إلى استراتيجية لأبحاث البلازما. فالصين تحاول تطوير منظومة المعدات اللازمة لتوكاماك متقدم، بالتوازي مع تحسين أداء البلازما.

لكن ينبغي التعامل بحذر مع الرقم المتداول، وهو أكثر من 300 مليار يوان من الاستثمارات حتى 2030. فالمصدر المتاح يقدمه كتقدير لاستثمارات في الاندماج وصناعات مستقبلية أخرى، وليس كاعتماد وطني موثق مخصص للاندماج وحده أو كميزانية محددة لـHL-4. 49 والاستنتاج الأكثر أمانًا هو أن الاندماج أصبح مجالًا استثماريًا استراتيجيًا، أما حجم المخصص الوطني الدقيق للاندماج فلم تثبته الأدلة المتاحة.

الخلاصة

من الأفضل فهم HL-4 باعتبارها محاولة صينية لتقليص الفجوة بين تجارب التوكاماك اللافتة وبين الهندسة الصعبة لمفاعل اندماج مستقبلي. وتظهر نتائج HL-3 في درجات الحرارة العالية تقدمًا في الجانب الفيزيائي، بينما يعكس مغناطيس BEST البالغ 582 طنًا تنامي قدرة الصين على تصنيع مكونات فائقة التوصيل ضخمة واختبارها.

أما خارطة طريق HL-4 فتضيف اختبارًا أكثر صعوبة: هل تستطيع المغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة الصمود أمام الظروف المستمرة والقاسية المتوقعة داخل جهاز اندماج؟

إنها خطوة ذات دلالة في المنافسة العالمية على طاقة الاندماج، لكنها تظل خطوة باتجاه القدرة على بناء مفاعل، وليست دليلًا على أن الكهرباء التجارية الناتجة عن الاندماج أصبحت جاهزة.