A fúziós hatalom a tudósok, a környezetvédők és a futuristák álmodozott álma volt majdnem egy évszázadon keresztül. Az elmúlt évtizedekben a tudósok megkíséreltek egy olyan módszert találni olyan fenntartható fúziós reakciók létrehozására, amelyek tiszta, bőséges energiával látnák el az embereket, és végül megszüntetnék a fosszilis üzemanyagoktól és más tisztátalan módszerektől való függőségünket.
Az utóbbi években számos pozitív lépés történt, amelyek közelebb hozják a „fúziós korszakot” a valósághoz. Legutóbb a kísérleti fejlett szupravezető tokamakkal (EAST) - más néven - dolgozó tudósok. a „kínai mesterséges nap” - új rekordot állíthat fel hidrogénplazma túlhevítésével 100 millió fok felett - ez a hőmérséklet hatszor forró, mint maga a Nap!
Míg a tudósok képesek a hidrogénatomok olvadására az energia előállítása érdekében, a botlás mindig elérte az úgynevezett „egyenértékű pontot”. Ebben az esetben az önfenntartó fúziós reakció által termelt energia megegyezik a kezdeményezéséhez szükséges energiával. És bár még nem értük el ezt a pontot, a tudósok folyamatosan közelednek.
Jelenleg a fúziós energia előállításának két legnépszerűbb módszere az inerciális szûrési módszer és a tokamak reaktor. Az előbbi esetben a lézereket deutériumpelletek (H2 vagy „nehéz hidrogén”) olvasztására használják fúziós reakció létrehozására. Az utóbbiban a folyamat egy torusz alakú záró kamrát foglal magában, amely mágneses tereket és belső áramot használ a nagy energiájú plazma korlátozására.
A plazma túlhevítésével és stabilitásának fenntartásával önfenntartó fúziós reakció alakulhat ki. Míg más tokamak-reaktorok mágneses tekercsekre támaszkodnak, hogy a plazma torust stabilnak tartják, addig a kínai EAST reaktor a mozgó plazma által létrehozott mágneses mezőkre támaszkodik, hogy ellenőrizze a torust. Ez kevésbé stabil, de lehetővé teszi a fizikusok számára, hogy növeljék a hőszintet.
Négy hónapos kampány után az EAST tudományos csapata négyféle fűtési energiát tudott integrálni az új hőmérsékleti rekord elérése érdekében. Ide tartoztak az alacsonyabb hibrid hullámfűtés, az elektron ciklotron hullámfűtés, az ion ciklotron rezonancia fűtés és a semleges sugár ion fűtés. Ezen kombinált módszerekkel optimalizálták a plazmaáram-sűrűség profilját.
Miután a tudományos csapatnak sikerült optimalizálnia a négy különböző fűtési módszer kapcsolódását, képesek voltak olyan töltött részecskék felhőjére, amelyek több mint 100 millió ° C-ra hevített elektronokat tartalmaztak. Ezenkívül meghaladta a 10 megawatt (MW) teljesítmény-befecskendezési szintet, és a plazmában tárolt energiát 300 kilojoule-ra (kJ) növelte.
Ez nem az első alkalom, amikor a CASHIPS tudósai beszámoltak arról, hogy elérik a fúziós mérföldkövet. 2016-ban a csapat bejelentette, hogy hidrogéngázt állítottak elő, amely háromszor forró volt, mint a Nap magja (kb. 50 millió ° C; 90 millió ° F), és képes ezt a hőmérsékletet rekordot elérni. másodperc.
E legújabb kísérlettel az EAST csapat nemcsak megduplázta a plazma torusz hőmérsékletét (új rekordot állított fel), hanem számos olyan kérdést is sikerült megoldania, amelyek kulcsfontosságúak az egyensúlyi állapotú műveletek eléréséhez. Például meghatározták a részecskék és a kipufogógáz korlátozását, amelynek időzítésének pontosan meg kell felelnie a tartós fúziós reakció fenntartása érdekében.
A kísérlet kulcsfontosságú adatokat szolgáltatott a hőszívó, szállító és jelenlegi meghajtó modellek validálásához is, amelyek mindegyike kulcsfontosságú számos nagyobb fúziós projekt megvalósításához. Ide tartoznak a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER), a Kínai Fúziós Műszaki Tesztreaktor (CFETR) és a DEMOnstration Erőmű (DEMO).
Az eredetileg 2006-ban épült EAST teljesen nyitott tesztüzemgé vált, amely lehetővé teszi a globális tudományos közösség számára, hogy egyensúlyi állapotú műveleteket és fizikai kutatásokat végezzen. És mivel az EAST csapatnak ismét sikerült megteremtenie a Napot jóval meghaladó hőmérsékleti viszonyokat, a „Kínai mesterséges Nap” becenév alig tűnik szakaszosnak!
A tiszta energia kora közeledik, és egy pillanat sem túl hamar!
