Moć fuzije gotovo je stoljeće grozan san znanstvenika, okoliša i futurista. Posljednjih nekoliko desetljeća znanstvenici pokušavaju pronaći način stvaranja održivih reakcija fuzije koje bi ljudskim bićima pružile čistu, obilnu energiju, koja bi konačno razbila našu ovisnost o fosilnim gorivima i drugim nečistim metodama.
Posljednjih godina učinjeni su mnogi pozitivni pomaci koji približavaju "razdoblje fuzije" stvarnosti. Odnedavno, znanstvenici koji rade s eksperimentalnim naprednim superprevodnim Tokamakom (EAST) - aka. "kinesko umjetno sunce" - postavilo je novi rekord super zagrijavanjem oblaka vodikove plazme na preko 100 milijuna stupnjeva - temperatura koja je šest puta toplija od samog Sunca!
Iako su znanstvenici sposobni spojiti atome vodika za proizvodnju energije, kamen spoticanja uvijek je dostizao ono što je poznato kao „točka probijanja“. Tu je energija proizvedena samoodržavajućom reakcijom fuzije jednaka energiji koja je potrebna da se inicira. I dok to još nismo postigli, znanstvenici se sve više približavaju.
Trenutno su dvije najpopularnije metode za proizvodnju fuzijske moći inercijski zatvarački pristup i reaktor tokamak. U prvom slučaju, laseri se koriste za spajanje peleta deuterija (H², ili "teškog vodika") kako bi se stvorila reakcija fuzije. U potonjem, postupak uključuje zatvaračku komoru u obliku torusa koja koristi magnetska polja i unutarnju struju za ograničavanje visokoenergetske plazme.
Pregrijavanjem ove plazme i održavanjem njezine stabilnosti može se stvoriti samoodrživa fuzijska reakcija. Dok se drugi reaktori tokamaka oslanjaju na magnetske zavojnice kako bi održavali stabilnost tora u plazmi, kineski se reaktor EAST oslanja na magnetska polja proizvedena od strane same pokretne plazme kako bi održao torus u kontroli. To ga čini manje stabilnim, ali fizičarima omogućuje povećanje razine topline.
Nakon četveromjesečne kampanje, znanstveni tim EAST uspio je integrirati četiri vrste grijaće energije kako bi postigao novi temperaturni rekord. Tu su uključeni grijanje nižih hibridnih valova, elektronsko grijanje ciklotronskim valovima, ionsko ciklotronsko rezonantno grijanje i grijanje ionskim snopom s neutralnim snopom. Kroz ove kombinirane metode optimiziran je profil gustoće struje u plazmi.
Jednom kada je znanstveni tim uspio optimizirati spajanje četiri različite tehnike grijanja, uspjeli su stvoriti oblak nabijenih čestica koji su sadržavali elektrone zagrijane na više od 100 milijuna ° C. Također su premašili razinu ubrizgavanja snage 10 megavata (MW) i pojačali energiju pohranjenu u plazmi na 300 kilodžula (kJ).
Ovo nije prvi put da su znanstvenici na CASHIPS-u izvijestili o postizanju fuzijske prekretnice. U 2016., tim je objavio da su proizveli vodikov plin koji je tri puta topliji od jezgre Sunca (približno 50 milijuna ° C; 90 milijuna ° F) i uspjeli su održavati tu temperaturu za rekordnih 102 sekundi.
Ovim posljednjim eksperimentom, EAST tim ne samo da je udvostručio temperaturu plazme tora (postavljajući novi rekord), već je uspio riješiti i niz problema koji su ključni za postizanje operacija u stabilnom stanju. Primjerice, riješili su zatvaranje ispušnih čestica i snage, čije vrijeme mora biti točno kako bi se održala reakcija fuzije.
Eksperiment je također pružio ključne podatke za validaciju toplinskih ispušnih, transportnih i trenutnih pogonskih modela, a svi će oni biti ključni za realizaciju nekoliko velikih fuzijskih projekata. Tu se ubrajaju Međunarodni termouklearni eksperimentalni reaktor (ITER), kineski test reaktora fuzijskog inženjeringa (CFETR) i DEMOnstracijska elektrana (DEMO).
Izvorno izgrađen 2006. godine, EAST je postao potpuno otvoreno ispitno postrojenje koje omogućuje svjetskoj znanstvenoj zajednici provođenje istražnih operacija u ustaljenom stanju i fizika. A s obzirom na to da je EAST tim još jednom uspio stvoriti temperaturne uvjete koji prelaze Sunce, nadimak "Kinesko umjetno sunce" teško se čini kao potez!
Doba čiste energije sve je bliža i nije trenutak prerano!
