# Термоядрен синтез Термоядреният синтез (ядрен синтез) е процес, при който две леки атомни ядра се сливат в по-тежко и освобождават енергия; термоядрената енергетика е опитът тази енергия да се превърне в електричество в термоядрени реактори. Изследванията започват през 40-те години на XX век. През декември 2022 г. американската лаборатория National Ignition Facility (NIF) за първи път получава от реакцията повече енергия, отколкото е подадена към горивото. До 2025 г. NIF остава единствената лаборатория, постигнала това, а за електроцентрала, която дава нетна електроенергия, е нужна ефективност с порядъци по-висока. Въпреки това синтезът привлича милиарди от частни инвеститори и технологични компании, които търсят чиста енергия за центровете за данни на изкуствения интелект; Google и Microsoft вече са подписали първите договори за купуване на такава енергия. ## Основни данни | Параметър | Данни | |---|---| | Основно гориво | деутерий и тритий (D–T)[4] | | Основни подходи | магнитно и инерциално удържане[7] | | Първа нетна печалба в реакцията | NIF, 13.12.2022[19] | | Рекорд на NIF | 8,6 MJ (2025)[22] | | Най-голям проект | ITER, Франция (седем членки)[26] | | Начало на D–T опитите в ITER | 2039 (по графика от 2024 г.)[30] | | Рекордна продължителност (токамак) | 1337 s, WEST (2025)[36] | | Първи договор за доставка | Helion — Microsoft, 50 MW от 2028[51] | ## Физически основи За синтеза горивото трябва да е в състояние на плазма и да бъде удържано при висока температура, налягане и достатъчно дълго време. Връзката между тези параметри се описва с критерия на Лосън.[3] В звездите условията се осигуряват от гравитацията, а експерименталните реактори използват деутерий и тритий — по-тежките изотопи на водорода. Реакцията им дава ядро на хелий и високоенергиен неутрон.[4] Горивото е изключително енергийно плътно. Деутерият е изобилен в природата под формата на полутежка вода[8], но тритият е рядък на Земята и се разпада с период на полуразпад около 12,3 години. Затова бъдещите реактори трябва сами да го произвеждат в литиеви „одеяла“, облъчвани с неутрони.[5] В сравнение с ядреното делене синтезът дава минимално количество високоактивни отпадъци и носи по-нисък присъщ риск. Интензивното неутронно лъчение обаче постепенно уврежда вътрешните стени на реактора.[6] Около 80 % от енергията на D–T реакцията се отнася от неутроните[9], а неутронният поток в търговски реактор ще е около 100 пъти по-голям от този в реакторите с делене.[10] Материалите, които издържат на такава среда, се смятат за ключа към успеха.[71] ## Магнитно и инерциално удържане Изследванията следват два основни пътя. При магнитното удържане плазмата се държи от магнитни полета; сред ранните идеи са z-пинчът, стелараторът и магнитното огледало, но след съветските опити през 60-те години доминира токамакът. При инерциалното удържане малки капсули с гориво се свиват и нагряват с мощни лазери.[7] Идеята за токамака е развита в началото на 50-те години от съветските физици Игор Там и Андрей Сахаров.[12] Резултатите на токамака T-3, представени на световна конференция през 1968 г.[13], са поне 10 пъти по-добри от постигнатото дотогава в света.[14] Стелараторите използват по-сложно извити магнитни намотки; най-големият действащ днес е германският Wendelstein 7-X.[38] ## Историята на рекордите Европейският токамак JET във Великобритания е десетилетия наред водещата машина в света. През 1997 г. той постига пикова мощност на синтеза 16,1 MW.[15] На 21 декември 2021 г. произвежда 59 мегаджаула при петсекунден импулс[16], а през октомври 2023 г. поставя последния си рекорд — 69,29 мегаджаула за 6 секунди от едва 0,21 mg гориво.[17] Учените протестират срещу затварянето му заради празнината до пускането на ITER.[18] Китайският токамак EAST в Хефей работи от 2006 г.[33] През април 2023 г. поддържа 403 секунди стабилна плазма в режим с високо удържане[34], а на 20 януари 2025 г. — 1066 секунди.[35] Месец по-късно френският токамак WEST задържа стабилна плазма 1337 секунди — над 22 минути.[36] През 2026 г. EAST съобщава, че е надхвърлил т.нар. граница на Грийнуолд за плътността на плазмата.[37] През 2025 г. германският стеларатор достига енергиен оборот от 1,8 гигаджаула за шестминутен цикъл.[39] ## Запалването в NIF На 13 декември 2022 г. Министерството на енергетиката на САЩ обявява, че в National Ignition Facility за първи път е получена нетна енергийна печалба от синтез: реакцията дава около 3,15 MJ при 2,05 MJ подадена към целта енергия.[19] Пробивът има важна уговорка: 192-та лазера на NIF са изразходвали 322 MJ енергия от мрежата.[20] Така постижението е научно, а не енергийно. Резултатът е повторен многократно. На 30 юли 2023 г. NIF получава 3,88 MJ, а поне четири от шестте следващи опита дават нетна печалба.[21] През февруари 2024 г. от 2,2 MJ се получават 5,2 MJ, а през 2025 г. — 8,6 MJ.[22] ## ITER ITER е международен проект за доказване на осъществимостта на термоядрената енергетика, който се строи до изследователския център Кадараш в Южна Франция.[23] Финансира се от седем страни-членки: Китай, ЕС, Индия, Япония, Русия, Южна Корея и САЩ.[26] Целта му е научна — ITER няма да произвежда електроенергия.[24] Той трябва да постигне коефициент на усилване Q = 10 за кратко и Q = 5 в стационарен режим.[25] Обемът на плазмата му ще бъде 840 кубични метра.[32] Проектът е символ на закъсненията в областта. Първоначално първата плазма е планирана за 2020 г., а пълният синтез — за 2023 г.[29] Според графика от юли 2024 г. операциите с деутерий започват през 2035 г., а с деутерий и тритий — през 2039 г.[30] Началният бюджет е около 6 млрд. евро, но общата цена се оценява на 18–22 млрд. евро, а според други оценки — на 45–65 млрд. долара, които ITER оспорва.[27] Само поправката на дефектни части струва около 5 млрд. евро.[31] ITER е наричан най-скъпият научен експеримент в историята.[28] ## Частните компании и енергията за ИИ Заради мащаба и сроковете синтезът дълго време се финансира почти само от държавите, но от 2010-те години обещанието за нисковъглероден източник на енергия привлича множество компании и инвеститори.[40] Сред тях са Джеф Безос, Питър Тийл, Бил Гейтс, както и енергийни компании като Equinor, Eni и Chevron.[41] **Commonwealth Fusion Systems (CFS)** е отделена от Масачузетския технологичен институт през 2018 г.[43] През 2021 г. демонстрира свръхпроводящ магнит с поле от 20 тесла[44] и набира 1,8 млрд. долара — най-голямата инвестиция в частна компания за синтез дотогава.[42] Експерименталният ѝ токамак SPARC трябва да покаже нетна енергия (Q > 1) през 2027 г.[49]; през април 2026 г. ръководителят ѝ Боб Мъмгард определя SPARC като завършен на 75 %.[48] През 2024 г. CFS обявява плановете си за първата търговска термоядрена централа, свързана към мрежата, във Вирджиния, с мощност около 400 MW.[45] През юли 2025 г. Google подписва с нея договор за 200 MW[46], а през септември Eni сключва сделка за 1 млрд. долара.[47] **Helion Energy** разработва магнитно-инерциален синтез на деутерий с хелий-3.[50] Финансирането ѝ се води главно от Сам Олтман, изпълнителен директор на OpenAI и председател на Helion.[53] През май 2023 г. компанията се ангажира да доставя 50 MW на Microsoft от 2028 г. — първият търговски договор за енергия от синтез, приет със скептицизъм от коментаторите.[51] През юли 2025 г. Helion обявява строежа на централа от 50 MW край Малага (щата Вашингтон), която да захранва центрове за данни на Microsoft.[52] Тя има и споразумение с най-големия производител на стомана в Северна Америка Nucor за централа от 500 MW.[56] Компанията вече е пропуснала собствената си цел да покаже нетно производство на електроенергия през 2024 г.[54] През 2026 г. е оценена на 15,5 млрд. долара.[55] Тези договори свързват синтеза с бързо растящото търсене на електроенергия от центровете за данни на ИИ — вижте „Центровете за данни и енергията за изкуствения интелект“. Те са обаче обещания за бъдещи доставки от централи, които все още не съществуват. ## Китай През юли 2025 г. Китай създава държавната компания China Fusion Energy Co. (CFEC) към Китайската национална ядрена корпорация с регистриран капитал от 15 млрд. юана (около 2,1 млрд. долара), за да ускори комерсиализацията на синтеза.[57] Самата корпорация отбелязва, че управляемият синтез все още е в етап на разработка.[58] През март същата година шанхайската Energy Singularity съобщава за рекордно магнитно поле от 21,7 тесла в свръхпроводящ магнит.[59] В Хефей се строи токамакът BEST, който трябва да бъде завършен до 2027 г. и да покаже производство на електроенергия от синтез; търговската експлоатация се очаква между 2040 и 2050 г.[60] ## Регулация През април 2023 г. Комисията за ядрено регулиране на САЩ (NRC) решава единодушно синтезът да се регулира не като ядреното делене, а по режима на ускорителите на частици.[61] През октомври 2023 г. с Енергийния закон Великобритания става първата държава, която урежда синтеза отделно от деленето; тя планира прототип на централа до 2040 г.[62] През 2024 г. Южна Корея и Япония обявяват национални програми за публично-частни централи през 2030-те години.[63] ## Икономически съмнения Сценариите от 2000-те години предвиждат първите търговски реактори около 2050 г.[69], а икономическите пречки пред токамаците остават огромни.[70] Постоянното поевтиняване на възобновяемата енергия поставя под въпрос конкурентоспособността на синтеза.[64] Европейската концепция DEMO е оценена на около 121 долара за мегаватчас[65], докато през 2019 г. слънчевата енергия струва 40–46 долара, а вятърната на сушата — 29–56 долара за мегаватчас.[66] Съществува и риск лесно достъпният литий да бъде изчерпан за батерии.[67] Според някои оценки синтезът все пак може да запълни празнините, оставени от възобновяемите източници.[68] ## Вижте също - [Квантов компютър](https://wikib.online/article/kvantov-kompyutar) - [Colossus 1](https://wikib.online/article/colossus-1) - [Центровете за данни и енергията за изкуствения интелект](https://wikib.online/article/tsentrove-za-danni-i-energiyata-za-izkustveniya-intelekt) - [Сам Алтман](https://wikib.online/article/sam-altman) - [OpenAI](https://wikib.online/article/openai) - [Neuralink и мозъчно-компютърните интерфейси](https://wikib.online/article/neuralink-i-mozachno-kompyutarnite-interfeysi) - [Илон Мъск](https://wikib.online/article/ilon-mask) - [Tesla](https://wikib.online/article/tesla) - [Nvidia](https://wikib.online/article/nvidia) - [Polymarket](https://wikib.online/article/polymarket) ## Доказателства към твърденията 1. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 2. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 3. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 4. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 5. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 6. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 7. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 8. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 9. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 10. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 11. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 12. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 13. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 14. Joint European Torus — https://en.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus 15. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 16. Joint European Torus — https://en.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus 17. Joint European Torus — https://en.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus 18. Joint European Torus — https://en.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus 19. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 20. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 21. National Ignition Facility — https://en.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility 22. National Ignition Facility — https://en.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility 23. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 24. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 25. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 26. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 27. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 28. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 29. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 30. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 31. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 32. ITER — https://en.wikipedia.org/wiki/ITER 33. Experimental Advanced Superconducting Tokamak — https://en.wikipedia.org/wiki/Experimental_Advanced_Superconducting_Tokamak 34. Experimental Advanced Superconducting Tokamak — https://en.wikipedia.org/wiki/Experimental_Advanced_Superconducting_Tokamak 35. Experimental Advanced Superconducting Tokamak — https://en.wikipedia.org/wiki/Experimental_Advanced_Superconducting_Tokamak 36. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 37. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 38. Wendelstein 7-X — https://en.wikipedia.org/wiki/Wendelstein_7-X 39. Wendelstein 7-X — https://en.wikipedia.org/wiki/Wendelstein_7-X 40. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 41. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 42. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 43. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 44. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 45. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 46. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 47. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 48. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 49. Commonwealth Fusion Systems — https://en.wikipedia.org/wiki/Commonwealth_Fusion_Systems 50. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 51. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 52. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 53. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 54. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 55. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 56. Helion Energy — https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy 57. China launches fusion-focused company — https://www.ans.org/news/2025-07-30/article-7244/china-launches-fusionfocused-company/ 58. China launches fusion-focused company — https://www.ans.org/news/2025-07-30/article-7244/china-launches-fusionfocused-company/ 59. China launches fusion-focused company — https://www.ans.org/news/2025-07-30/article-7244/china-launches-fusionfocused-company/ 60. China launches fusion-focused company — https://www.ans.org/news/2025-07-30/article-7244/china-launches-fusionfocused-company/ 61. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 62. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 63. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 64. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 65. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 66. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 67. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 68. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 69. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 70. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power 71. Fusion power — https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power ## Метаданни - Каноничен URL: https://wikib.online/article/termoyadren-sintez - Лиценз: CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/) - Ревизия: 1 - Статус: published - Език: bg - JSON: https://wikib.online/api/public/articles/termoyadren-sintez