Chińczycy z rekordowym wynikiem w pracy nad reaktorem fuzyjnym
Naukowcy dokonali przełomowego osiągnięcia w badaniach nad energią termojądrową, ustanawiając nowy rekord w symulacji procesów zachodzących wewnątrz Słońca. Zespół odpowiedzialny za Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) w Chinach po raz pierwszy utrzymał reakcję fuzji przez ponad 1 000 sekund, a dokładnie 1 066 sekund – co odpowiada niemal 18 minutom. Reaktor EAST, który rozpoczął swoją działalność w 2006 roku, jest jednym z kilku eksperymentalnych reaktorów termojądrowych na świecie. Ich celem jest opracowanie technologii umożliwiającej produkcję nieograniczonej ilości czystej energii w sposób, w jaki robi to nasze Słońce. Jednak odwzorowanie tego zjawiska w warunkach laboratoryjnych stanowi ogromne wyzwanie, dlatego każde osiągnięcie w tej dziedzinie ma duże znaczenie.
Jednym z kluczowych problemów w technologii fuzji jądrowej jest utrzymanie stabilnej plazmy w ekstremalnie wysokiej temperaturze przez dłuższy czas.
Dotychczasowy rekord dla tych warunków plazmowych wynosił 403 sekundy, a nowy wynik ponad dwukrotnie go przewyższa. Przełom został osiągnięty przez naukowców z Instytutu Fizyki Plazmy (ASIPP) oraz Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), które działają w ramach Chińskiej Akademii Nauk (CAS). Jak wyjaśnia fizyk jądrowy Song Yuntao, aby przyszłe elektrownie termojądrowe mogły generować energię w sposób ciągły, reaktory muszą osiągnąć stabilne warunki pracy przez tysiące sekund. Oznacza to, że plazma powinna samodzielnie utrzymywać obieg przez długi czas, co jest kluczowe dla wydajnej produkcji energii. Chińscy naukowcy nie ujawnili jeszcze wszystkich szczegółów dotyczących warunków eksperymentu, ale podkreślili, że ich system grzewczy przeszedł znaczące ulepszenia, co podwoiło jego moc.
Obecnie system ten generuje ilość energii porównywalną do pracy 140 000 kuchenek mikrofalowych jednocześnie.
Od momentu uruchomienia reaktora EAST jego zespół nieustannie pracował nad zwiększeniem temperatury i stabilności plazmy. Stosowana w reaktorze technologia wysokiej konfekcji plazmy pozwala na bardziej efektywne jej uwięzienie, co przyczynia się do dłuższego utrzymania reakcji. Tokamaki – czyli reaktory o charakterystycznym toroidalnym kształcie (w formie pączka) – wykorzystują plazmę i pola magnetyczne, aby stworzyć warunki umożliwiające zderzanie atomów wodoru z olbrzymią prędkością i pod ogromnym ciśnieniem. W wyniku tego procesu uwalniane są ogromne ilości energii, które potencjalnie mogą zostać wykorzystane do produkcji prądu. Mimo tych sukcesów, technologia wciąż wymaga dalszych badań i dopracowania, zanim powstanie w pełni funkcjonalny reaktor termojądrowy zdolny do zasilania sieci energetycznych. Każdy kolejny krok w tej dziedzinie zwiększa jednak prawdopodobieństwo, że fuzja jądrowa stanie się w przyszłości realnym źródłem czystej energii. Obecnie trwają już prace nad jeszcze bardziej zaawansowanym projektem – Międzynarodowym Eksperymentalnym Reaktorem Termojądrowym (ITER) we Francji. Ma on być największym reaktorem termojądrowym na świecie i w przyszłości prawdopodobnie pobije kolejne rekordy w tej dziedzinie.