פריצת דרך סינית בהיתוך גרעיני: המגנטים המוליכים-על הגדולים בעולם הושלמו

המגנטים הם הרכיבים הגדולים ביותר של מתקן המחקר המקיף לטכנולוגיית היתוך (CRAFT), תשתית לאומית רחבת היקף המפתחת ובוחנת מערכות מפתח לכורי היתוך מהדור הבא .

מגנט השדה הטורואידי (TF) שובר השיאים

גולת הכותרת של ההכרזה היא מגנט השדה הטורואידי (TF), הגדול ביותר מסוגו שנבנה אי פעם עבור מתקן היתוך, לפי נפחו .

• מידות ומשקל: אורך 21 מ' × רוחב 12 מ' × גובה 3.3 מ', במשקל 582.4 טון .
• השוואה ל-ITER: מגנט ה-TF של CRAFT גדול פי 1.3 בנפחו ממגנטי ה-TF המקבילים של ITER ו"מאפיל על אמות המידה הבינלאומיות לביצועים" . סלילי ה-TF של ITER מתוכננים לשדה שיא של 11.8 T, אם כי השוואות מפורטות של עוצמת השדה למגנט של CRAFT טרם פורסמו במלואן .
• תפקיד: מגנט ה-TF יוצר את שדה הכליאה הטורואידי שמחזיק את הפלזמה בתוך כור טוקמק.
• ציר זמן: הפרויקט ארך 6 שנים מתכנון ראשוני דרך מחקר מקדים, ייצור, הרכבה ובדיקות .

סליל מרכזי מוליך-על בטמפרטורה גבוהה (HTS)

באותו יום, סליל מרכזי מוליך-על בטמפרטורה גבוהה השלים בדיקות בתנאי עומס מלא עם ביצועים מובילים בעולם .

• ביצועים שנבדקו: הסליל נשא זרם יציב של 60 kA עם אגירת אנרגיה של 6.03 MJ. קצב השינוי המרבי של השדה המגנטי הגיע ל-5.1 T/s, והתנגדות המפרק הייתה 0.87 nΩ בלבד – כל מדדי הביצועים העיקריים ברמה מובילה בעולם .
• תפקיד: הסליל המרכזי יוצר ומניע את זרם הפלזמה בתוך הטוקמק.
• טכנולוגיה: משתמש בחומרי HTS מתקדמים המבוססים על מוליך מסוג ReBCO (תחמוצת נחושת-בריום-נדיר) בכבל בתוך מוליך (CICC), בפיתוח למגנטים בעלי שדה גבוה מסוג CFETR המיועדים לשדות שיא מעל 15 T .

ייצור מקומי של 100%

שני המגנטים הושגו בייצור מקומי מלא, כלומר כל הטכנולוגיות המרכזיות בכל שרשרת האספקה – מייצור גדילים מוליכים-על ועד סלילת סלילים, טיפול בחום, הרכבה ובדיקות – נמצאות בשליטה עצמית וללא תלות ביבוא .

ציון דרך זה מתואר בתקשורת הממלכתית כ"לוקליזציה של 100%" ומבטיח שתוכנית ההיתוך הסינית אינה תלויה בספקים זרים עבור רכיבים קריטיים אלה .

מתקן CRAFT

המגנטים הם הרכיבים הגדולים ביותר של מתקן המחקר המקיף לטכנולוגיית היתוך (CRAFT), המכונה גם מתקן "קואפו", השוכן בחיפה . CRAFT הוא תשתית לאומית רחבת היקף שנועדה לפתח, לבנות ולבחון מערכות מפתח לכורי היתוך מהדור הבא .

אבני דרך אחרונות נוספות של CRAFT כוללות:

• אב טיפוס של תא ואקום בגודל שמינית שעבר ביקורת מומחים במרץ 2025
• אב טיפוס של דיברטור – הגדול בעולם – שעבר ביקורת באוקטובר 2025, המסוגל להתמודד עם עומס תרמי במצב יציב של 20 MW/m²

מיקום אסטרטגי בתוכנית ההיתוך הסינית

אבני הדרך המגנטיות הללו אינן הישגים מבודדים. הן משתלבות באסטרטגיה רבת-פאזות המציבה את סין כמתמודדת רצינית במרוץ העולמי לאנרגיית היתוך .

נקודת מפתח: מגנטי ה-TF וה-CS שנבדקו כעת הם למעשה אבות טיפוס עבור CFETR, אך מטרתם המיידית היא להפחית סיכונים ולאפשר את BEST, שסין שואפת להפוך למתקן ההיתוך הראשון שיגיע לפלזמה בוערת מתמשכת עם רווח היתוך גדול מ-1 (Q>1) עד 2027 .

מדוע זה חשוב

שיאיה האחרונים של EAST – כולל דופק פלזמה מסוג H-mode בן 1,066 שניות בטמפרטורה של מעל 100 מיליון מעלות צלזיוס בינואר 2025 ופריצת מחסום הצפיפות ב-2026 – מדגימים את בשלות השליטה התפעולית בפלזמה של סין . מגנטי CRAFT מוכיחים כי לסין יש כעת את יכולת הייצור התעשייתי המקומי הדרושה לבניית BEST ו-CFETR ללא תלות בשרשראות אספקה זרות.

על פי ניתוח שפורסם במאגר המדעי OUCI, האסטרטגיה הסינית השיטתית רבת-הפאזות – המתקדמת מ-EAST לשותפות ITER וכעת לעבר CFEDR – הביאה לחדשנות מהפכנית בטכנולוגיית מגנטים להיתוך, כולל פיתוח מוליכי CICC בצפיפות זרם גבוהה המשתמשים גם במוליכים בטמפרטורה נמוכה וגם בטמפרטורה גבוהה .

האקונומיסט ציין במרץ 2026 כי סין היא "מתמודדת רצינית במרוץ לאנרגיית היתוך", תוך הצבעה על בניית BEST המהירה בחיפה כראייה לנחישותה של המדינה . השלמת המגנטים פורצי הדרך הללו מוסיפה הוכחה הנדסית קונקרטית להערכה זו.

מה הלאה

עם אימות מגנטי CRAFT, המוקד המיידי עובר ל-BEST. המתקן נמצא בשלבי הרכבה סופיים במרכז המדע הלאומי המקיף בחיפה, כאשר הבניין הראשי הושלם והרכבה מוקדמת של רכיבים נמצאת בעיצומה (אמצע 2026) . בסיס הקריוסטט, מיכל ענק מבודד ואקום ששומר על המגנטים המוליכים-על בטמפרטורה של מינוס 269 מעלות צלזיוס, הותקן ביוני 2026 .

אם BEST תשיג פלזמה ראשונה עד סוף 2027 כמתוכנן, זה יהיה הפעם הראשונה שמתקן היתוך מדגים פלזמה בוערת מתמשכת ורווח אנרגיה נטו, מה שיציב את סין לפני מתחרים בינלאומיים כולל ITER (שמכוונת לפלזמה ראשונה בשנות ה-2030) וחברות היתוך פרטיות כמו Commonwealth Fusion Systems (שמכוונת ל-2027 עבור מתקן SPARC) .