Znanstveniki, okoljevarstveniki in futuristi so fuzijsko moč že skoraj stoletje grozljive sanje. Zadnjih nekaj desetletij znanstveniki poskušajo najti način, kako ustvariti trajnostne fuzijske reakcije, ki bi človeku zagotovile čisto, obilno energijo, ki bi končno razbila našo odvisnost od fosilnih goriv in drugih nečistih metod.
V zadnjih letih je bilo doseženih veliko pozitivnih korakov, ki "fuzijsko dobo" približajo resničnosti. Pred kratkim so znanstveniki sodelovali z eksperimentalnim naprednim superprevodnim Tokamakom (EAST) - aka. "kitajsko umetno sonce" - postavilo nov rekord s super segrevanjem oblakov vodikove plazme na več kot 100 milijonov stopinj - temperaturo, ki je šestkrat bolj vroča od samega Sonca!
Medtem ko so znanstveniki sposobni spajati atome vodika, da proizvajajo energijo, je kamen spotike vedno dosegel tisto, kar je znano kot "prelomna točka". Tu je energija, ki nastane s samozadostno fuzijsko reakcijo, enaka energiji, ki je potrebna za njegovo sprožitev. In čeprav še nismo dosegli te točke, se znanstveniki ves čas bližajo.
Trenutno sta dve najbolj priljubljeni metodi za proizvodnjo fuzijske moči pristop inercijske omejitve in reaktor tokamak. V prvem primeru se laserji uporabljajo za spajanje pelet devterija (H² ali "težkega vodika"), da se ustvari fuzijska reakcija. V zadnjem postopku postopek vključuje zaporno komoro v obliki torusa, ki uporablja magnetna polja in notranji tok za omejevanje visokoenergijske plazme.
S super segrevanjem te plazme in ohranjanjem njene stabilnosti lahko nastane samoodporna fuzijska reakcija. Medtem ko se drugi reaktorji tokamaka za vzdrževanje stabilnosti tora v plazmi zanašajo na magnetne tuljave, se kitajski reaktor EAST za spremljanje tora preverja z magnetnimi polji, ki jih proizvaja sama premikajoča se plazma. Zaradi tega je manj stabilna, fizikom pa omogoča povečanje ravni toplote.
Po štirimesečni kampanji je znanstvena skupina EAST lahko integrirala štiri vrste ogrevalne moči, da bi dosegla nov temperaturni rekord. Ti vključujejo ogrevanje nižjega hibridnega vala, elektronsko ciklotronsko valovanje, ionsko ciklotronsko resonančno ogrevanje in nevtralno sevanje ionskega žarka. S temi kombiniranimi metodami smo optimizirali profil gostote plazemskega toka.
Ko je znanstveni skupini uspelo optimizirati sklopitev štirih različnih ogrevalnih tehnik, so lahko ustvarili oblak nabitih delcev, ki so vsebovali elektrone, segrete na več kot 100 milijonov ° C. Prav tako so presegli raven vbrizga moči 10 megavatov (MW) in povečali energijo, shranjeno v plazmi, na 300 kilodžul (kJ).
To niso prvič, da so znanstveniki na CASHIPS poročali o doseganju meje fuzije. Leta 2016 je ekipa objavila, da so proizvedli vodikov plin, ki je trikrat bolj vroč od sonca (približno 50 milijonov ° C; 90 milijonov ° F) in so lahko ohranili to temperaturo za rekordnih 102 sekund.
S tem zadnjim eksperimentom skupina EAST ni samo podvojila temperature plazemskega tora (postavila nov rekord), tudi uspela je rešiti številna vprašanja, ki so ključnega pomena za doseganje stabilnosti. Na primer, rešili so zaprtje izpušnih plinov iz delcev in moči, katerih čas mora biti ravno pravšnji, da se ohrani trajna fuzijska reakcija.
V poskusu so bili navedeni tudi ključni podatki za validacijo toplotnih izpušnih, transportnih in trenutnih pogonskih modelov, ki bodo ključni za realizacijo več velikih fuzijskih projektov. Mednje spadajo Mednarodni termouklearni eksperimentalni reaktor (ITER), Kitajski testni reaktor za fuzijsko tehnologijo (CFETR) in DEMOnstration Power Station (DEMO).
Prvotno zgrajen leta 2006 je EAST postal popolnoma odprt testni poligon, ki omogoča svetovni znanstveni skupnosti, da izvaja ustaljene operacije in raziskave fizike. In glede na to, da je ekipi EAST znova uspelo ustvariti temperaturne razmere, ki presegajo Sonce, se vzdevek "kitajsko umetno sonce" skoraj ne zdi!
Starost čiste energije se bliža in niti trenutek ne prehitro!
