Експериментални напредни суперпроводни токамак је истраживачки реактор нуклеарне фузије у Хефеју, Кина.Кредит: Зханг Иази/Цхина Невс Сервице/ВЦГ преко Геттија
Истраживачи који раде на кинеском ‘вештачком сунцу’ пријавили су да су прекршили дуго прихваћени праг који је деценијама ограничавао рад реактора нуклеарне фузије.
Кинески експериментални напредни суперпроводни токамак (ЕАСТ) је истраживачки реактор нуклеарне фузије у Хефеју. Истраживачи се надају да ће једног дана произвести чисту, практично неограничену енергију реплицирајући процесе фузије који напајају Сунце.
У фузионим реакторима, лаки атоми се компримују под екстремним притиском и топлотом да би се формирали тежи атоми. Овај процес ослобађа енергију, али мора бити пажљиво оптимизован тако да реактор производи више енергије него што троши.
Један од најперспективнијих дизајна реактора, токамак, ограничава плазму унутар коморе у облику крофне користећи магнетна поља. Затим се плазма загрева. Да би се одржале реакције фузије, плазма мора да достигне изузетно високу густину – што значи да многе честице морају бити спаковане у малу запремину.
Али, истраживачи су мислили да плазма не може да пређе одређену густину, а да не постане нестабилна. Ова горња граница – позната као Греенвалдова граница – била је главна препрека за истраживање фузије, посебно за уређаје типа токамак.
У раду објављеном 1. јануара год Наука Адванцес1научници који раде на кинеском уређају ЕАСТ пријавили су да су густине плазме гурале преко ове границе, постижући густине 30% до 65% веће од оних које обично постиже ЕАСТ.
„Ови резултати су веома обећавајући и требало би да буду истражени у другим уређајима за токамак“, каже Јеронимо Олаја, физичар фузионе плазме у француској комисији за алтернативну енергију и атомску енергију у Саинт-Паул-лез-Дуранцеу.
Мање нечистоћа
Године 2021., коаутор студије Доминик Есканд, физичар плазме на Универзитету Екс-Марсеј у Француској, и колеге први су предложили2 да би се граница Гринвалда могла превазићи прилагођавањем услова тако да плазма и унутрашњи зид реактора буду у стабилном стању које се међусобно појачава.
Тим ЕАСТ-а је користио микроталасне пећнице велике снаге да подигне температуру почетног горива коришћеног за генерисање плазме на ефикаснији начин на ефикаснији начин него што се користи у конвенционалним методама. Ово је смањило број атома метала који су одбачени са унутрашњих зидова токамака и помешани у плазму. Мање нечистоћа значи мање нежељеног зрачења, помажући плазми да остане стабилна чак и када се њена густина повећава.
Истраживачи су такође убризгали велику количину неутралног гаса у комору. Ово је обезбедило више горива за плазму да достигне високу густину касније у експерименту, док истовремено хлади регион у близини зидова и даље смањује производњу нечистоћа.
