Се очекува ITER да ја произведе својата прва плазма кон крајот на 2025 година, а целосната работа ќе започне во 2035 година.
Кинеското вештачко сонце постигна нова пресвртница во областа на нуклеарната фузија. На 12 април беше создадена супер-жешка фузија плазма, која траела 403 секунди, Newsweek истакнува дека тоа е направено еден чекор поблиску до комерцијалната фузија енергија, објавија националните медиуми.
Нуклеарната фузија создава енергија на ист начин како и Сонцето. Процесот вклучува разбивање на два атома заедно со таква сила што тие се спојуваат во еден, поголем атом, ослободувајќи огромно количество енергија во процесот.
За разлика од нуклеарната фисија – нуклеарна реакција која моментално се користи во енергетскиот сектор – фузијата не создава радиоактивен отпад. Произведува три до четири пати повеќе енергија од фисијата и не ослободува јаглерод диоксид во атмосферата, за разлика од согорувањето на фосилните горива.
Фузијата е исто така многу чувствителен процес кој ќе престане за дел од секундата доколку не се создадат идеални услови. Затоа, не постои ризик од нуклеарно топење.
Сепак, постои еден проблем: фузијата бара огромни количини на енергија за да се постигне потребната температура и притисок за да продолжи реакцијата. Како резултат на тоа, научниците сè уште не успеале да извлечат значително повеќе енергија од реакцијата на фузија отколку што вложиле.
Истражувачите ширум светот работат на надминување на овие предизвици, зголемувајќи ја ефикасноста на процесот на повеќе фронтови за да го оживеат сонот за чиста, речиси неограничена фузија енергија.
Кинеското вештачко сонце, официјално наречено Експериментален напреден суперспроводлив Токамак (EAST), го прави ова со задржување на реакцијата во џиновска направа во облик на крофна наречена токамак.
Токамак е уред во облик на крофна што користи моќни магнети за да содржи кружен проток на супержешка плазма. Плазмата – понекогаш наречена четврта состојба на материјата – се создава кога атомите се загреваат на толку високи температури што се распаѓаат, што резултира со супа од негативно наелектризирани електрони и позитивно наелектризирани јони.
Овие позитивно наелектризирани јони вообичаено се одбиваат еден со друг, но високиот притисок се создава на сонцето поради неговите интензивни гравитациони сили кои ги туркаат јоните заедно и ја надминуваат оваа одбивност.
Сепак, ова е речиси невозможно да се повтори на Земјата, така што плазмата мора да се загрева уште повеќе, на температури приближно шест пати повисоки од центарот на Сонцето или повеќе.
За да се одржат тие супер-жешки температури, плазмата мора да биде содржана во мала област, а тоа е малото место каде што влегуваат магнетите.
Во суштина, имате систем од многу големи магнети. Полето потребно за контрола на плазмата се генерира со поминување на големи струи низ некои големи проводници, изјави претходно за Newsweek, Tony Langtry, шеф на инженерството во британската компанија Tokamak Energy.
– Додека струјата минува низ овие спроводници, тие создаваат магнетни полиња, а бидејќи и плазмата има струја, таа реагира на овие полиња и може да ја контролира.
Во минатото, металите како бакар се користеле за да се направат овие магнети. Но, кога електричната енергија ќе помине низ овие конвенционални материјали, нивната структура ќе се спротивстави на протокот на електрична енергија, што значи дека дел од внесот на енергија ќе се изгуби.
Една од многуте карактеристики што му овозможува на EAST ефикасно да постигнува и одржува високи температури е употребата на суперспроводливи магнети. Суперпроводниците се материјали кои произведуваат нулта отпорност и не губат топлина под соодветни услови.
Компаниите како Tokamak Energy работат на развивање на следната генерација на суперпроводници кои работат уште поефикасно на овие повисоки температури.
Додека EAST – лоциран во Институтот за физика на плазма, дел од Кинеската академија на науките во Хефеи – претходно одржувале плазма подолги периоди, неодамнешниот рекорд од 403 секунди е забележлив за состојбата во која се држеле честичките.
Song Yuntao, директор на Институтот за физика на плазма на Кинеската академија на науките, рече дека плазмата се одржува во режим на „високо затворање“, што поддржува повисока температура и густина на честички и ја поставува основата за поефикасно производство на енергија.
Ова достигнување го собори претходниот рекорд за плазма реактор во стабилна состојба со високо ограничување, кој бил поставен во 2017 година на 101 секунда.
– Ова е уште едно значајно достигнување во фузијата, овозможено со употреба на суперспроводливи магнети. Долго времетраење на пулсот со кратки интервали помеѓу импулсите се неопходни за висока излезна моќност во електраните со фузија, изјави за Newsweek ко-основачот и извршен потпретседател на Tokamak Energy, David Kingham.
Според Tim Bestwick, главен директор за технологија на Управата за атомска енергија на ОК, продолжувањето на времето за одржлива и контролирана плазма како оваа вклучува три работи.
– Да се има машини кои можат да работат долго време; да може да испорача постојана топлинска моќ на плазмата и можност за следење и контрола на плазмата.
EAST започна со работа во 2006 година и придонесе за 35-годишна соработка помеѓу Кина, ЕУ, Индија, Јапонија, Јужна Кореја, Русија, ОК и САД за развој и оптимизирање на најголемата токамак машина во светот, ITER, која моментално се гради во Франција. Се очекува ITER да ја произведе својата прва плазма кон крајот на 2025 година, а целосната работа ќе започне во 2035 година.
– Кина има активна програма за фузија и интензивно е вклучена во меѓународната програма ITER. Овој резултат го покажува очекуваниот напредок на ова поле, рече Bestwick.
Горенаведеното достигнување ги запали и социјалните мрежи, каде може да се видат коментари кои го одобруваат кинеското откритие, но и оние кои се плашат од вакво нешто. „Повторно, човекот го имитира Бог“, заклучил еден корисник.
Бонус видео
