Moć fuzije dugo se smatrala svetim gralom alternativne energije. Čista, obilna snaga, stvorena samoodrživim procesom u kojem se atomska jezgra spajaju na ekstremno visokim temperaturama. Postizanje toga bio je cilj atomskih istraživača i fizičara već više od pola stoljeća, ali napredak je spor. Iako je znanost koja stoji iza fuzijske moći solidna, postupak nije baš praktičan.
Ukratko, fuzija se može smatrati održivim oblikom snage samo ako je količina energije koja se koristi za pokretanje reakcije manja od proizvedene energije. Srećom, posljednjih godina je učinjeno niz pozitivnih koraka ka tom cilju. Najnovije dolazi iz Kine, gdje istraživači eksperimentalnog naprednog superprevodnog tokamaka (EAST) nedavno izvješćuju da su postigli fuziju.
Tijekom godina predloženo je i testirano mnogo različitih koncepata fuzije. Trenutno su dva najpopularnija dizajna pristup inercijskom zatvaranju i reaktor tokamak. U prvom slučaju, laseri se koriste za spajanje peleta deuterijskog goriva 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.
Koristeći tokamak koji ima tri različite karakteristike - nekružni presjek, potpuno supravodljivi magneti i potpuno aktivno hlađene komponente s plazmom okrenutim prema plazmi (PFCs) - znanstvenici u postrojenju EAST objavili su prošlog tjedna da su u stanju proizvesti plin vodik koji bila je tri puta toplija od jezgre Sunca (približno 50 milijuna ° C; 90 milijuna ° F) i bili su u stanju održavati tu temperaturu za rekordnih 102 sekunde.
To nije malo postignuće, jer su zatočenost i visoke temperature ključni za stvaranje snage fuzije. Jednom pokrenuti, fuzijski reaktori trebaju biti u mogućnosti dugotrajno odvijati reakciju, uglavnom zato što je količina energije potrebna za njegovo pokretanje znatna. Ali naravno, održati i zatvoriti takvu visokoenergetsku plazmu prilično je teško i potencijalno opasno.
Budući da je u stanju održavati visokoenergetsku plazmu više od minute i pol, EAST postrojenje, koje je dio Instituta za fizikalne znanosti u Hefei u Jiangshuu, predstavlja korak ispred globalne utrke za fuziju. Rekreirajući stabilne uvjete pod kojima se prirodno događa fuzija - tj. U Sunčevoj unutrašnjosti - čovječanstvo bi moglo biti korak bliže snu o čistoj i gotovo neograničenoj energiji.
Ali naravno, postoji određena sumnja u ovu tvrdnju. Do sada je postojalo samo najava Instituta za fizikalne znanosti da ide dalje. Sve dok se ne pruže rezultati recenziranih rezultata, zahtjev će ostati nepotvrđen. Međutim, ako se potvrde njihovi rezultati, to će značiti da postoji neko natjecanje da se vidi tko može postići sve bolje rezultate. A to natjecanje možda već postoji!
Samo nekoliko dana prije nego što je postrojenje EAST objavilo ovu prekretnicu, istraživači Karlsruhe instituta za tehnologiju (KIT) u Njemačkoj objavili su svoje. Ovdje su istraživači tvrdili da je Wendelstein 7-X (W7X) stellarator - najveći fuzijski reaktor takve vrste - uspješno uspio proizvesti i održati vodikovu plazmu po prvi put.
Po dizajnu sličnom tokaku, stellerator koristi upletene prstenove i vanjske magnete kako bi ograničio plazmu. Kao jedan od najpoznatijih primjera stellatora, Wendelstein 7-X uspio je zagrijati vodikov plin do temperature od 80 milijuna Celzijevih stupnjeva i održavati taj plazmatični oblak četvrt sekunde. Ukratko, postigli su reakciju koja je proizvela više energije, ali za mnogo manje vremena.
U narednim godinama očekuje se još vijesti na frontu za fuziju, dok projekti poput Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER) postaju internetski. Smješten na jugu Francuske, ITER će zaposliti najveći svjetski eksperimentalni tokamak reaktor i bit će najveći eksperiment u fuziji do sada. EAST instrument je nagovijestio da namjerava izravno biti uključen u ITER i posudit će svoje iskustvo i stručnost.
Iako smo još mnogo godina udaljeni od fuzijskih reaktora koji rješavaju sve naše energetske probleme, dobro je znati da poduzimamo odgovarajuće korake kako bismo to ostvarili. Tko zna? Jednog dana naša djeca (ili unuci) mogu se osvrnuti na rano 21. stoljeće kao na „prije fuzijsko razdoblje“ i zapitati se kako smo to uopće uspjeli preboljeti!
