Kina u velikoj prednosti: EAST skraćuje put do nuklearne fuzije

Vreli energetski proces koji pokreće Sunce poznatiji kao nuklearna fuzija je potencijalno neograničeni izvor čiste energije. Ova čista energija nastaje kada se dva laka atomska jezgra spoje i obrazuju jedno teže jezgro, i to je poznata reakcija nuklearne fuzije koja Suncu daje energiju kada se atomi vodonika stope i formiraju helijum.

Naučnici širom sveta decenijama unazad pokušavaju da stvore ovaj proces u veštačkim uslovima na različite načine, a za to im je potrebno da na Zemlji u reaktorima stvore temperaturu od najmanje 100 miliona stepeni celzijusa, a da im reaktori tokom tog procesa ostanu čitavi.

Jedan od načina koji je Kinu doveo u sam vrh međunarodnih napora da ostvare zamišljeno je upotreba tokamak reaktora izmišljenih u Sovjetskom Savezu koji rade po principu magnetnog polja uz dozu jake električne struje koji transformišu vrelu atomsku plazmu vodonika u odgovarajući oblik.

Kineski tokamak nazvan EAST (Eksperimentalni napredni superprovodljivi tokamak) došao je do dosad nepoznatog stanja plazme atoma koje su kineski naučnici nazvali Super-I-režim koji je, kako sumnjaju, možda i bolji od tzv. H-režima, koji se dugo smatrao jako povoljnim korakom za ostvarenje nuklearne fuzije u veštačkim uslovima, prenosi AsiaTimes.

Približavanje energiji nuklearne fuzije

Još polovinom aprila, kineski EAST je uspeo da održi temperaturu plazme na 100 miliona Celzijusa duže od šest minuta upravo u H-režimu, poznatom kao posebno, dinamičko stanje plazme gde H označava njenu visoku zatvorenost. Ovo stanje je potrebno da bi plazma ostala vrela i zadržana u tokamak reaktorima, što je potreban korak ka ostvarenju nukelarne fuzije. Ukoliko plazma udari u zidove reaktora, gubi toplotu.

Malo pre toga, krajem 2021, EAST je uspeo da obori sve svetske rekorde zadržavanja plazme u istom temperaturnom okviru i stigao do neverovatnih 17 minuta. Ovo se posebno ističe, ukoliko uzmemo u obzir da su do relativno nedavno, svi ostali eksperimenti ovog tipa trajali samo delić sekunde ili maksimalno nekoliko sekundi. Povećanje vremena zatvaranja plazme je ključno za ostvarenje izvlačenja čiste energije.

Xinhua

Kako smo ranije pisali, u Francuskoj je trenutno u izgradnji jedan od najvećih tokamaka na svetu – ITER, a predviđeno je da će on raditi u H-režimu, što sada, iz perspektive otkrića novog Super-I-režima ne deluje preterano optimistično i ponovo dovodi Kinu na čelo istraživanja.

Opasnosti i alternative

Iako je starinska verzija magnetnog reaktora – tokamak uspela da ostvari veoma značajne rezultate u pravljenju energije nuklearne fuzije, treba napomenuti da oni uz svoje uspehe sa sobom nose i opasnosti s obzirom na to da koriste i veliku količinu električne struje, što može da dovede do katastrofe i kolapsa mašine u vidu elektromagnetne oluje. 

Ali tokamak reaktori nisu jedine mašine pomoću kojima se eksperimentiše sa nuklearnom fuzijom. Tu su i mašine koje se zovu stelaratori koje takođe rade po principu magnetnih polja, ali se one oslanjaju pre svega da spoljna magnete da bi ograničile tj. „zatvorile“ atomsku plazmu, i to bez upotrebe električne struje za razliku od svojih konkurenata u obliku krofne odnosno tokamaka. Ova mogućnost ih čini manje rizičnim.

Stelaratori su se pojavili, naprotiv, pre tokamaka, pedesetih godina prošlog veka, ali s obzirom na to da nisu uspeli da ostvare planirano jer njihovi magneti nikako nisu uspevali da spreče plazmu da udara u zidove čime se gubi vrelina, naučnici su se više posvetili tokamacima.

Uzevši u obzir da tehnologija napreduje, tako napreduju i stelaratori, pa danas mogu lakše održavati vruću plazmu u dužem vremenskom intervalu, što ih uz buduće dodatno unapređivanje vraća u igru, s obzirom na to da i dalje nijedan stelarator nije dostigao paljenje.