Objašnjeno: Što je kineski eksperimentalni fuzijski reaktor 'umjetnog sunca' koji je postavio rekord?
Za 20 sekundi, kinesko 'umjetno sunce' EAST postiglo je vršnu temperaturu od 288 milijuna stupnjeva Fahrenheita, što je više od deset puta toplije od sunca. Što je ISTOK i kako funkcionira?
Uređaj EAST Tokamak dizajniran je da replicira proces nuklearne fuzije koji provode sunce i zvijezde. (Foto: web stranica ASIPP-a) Kineski eksperimentalni napredni supravodljivi tokamak (EAST), koji oponaša proces stvaranja energije sunca, postavio je novi rekord nakon što je trčao na 216 milijuna stupnjeva Fahrenheita (120 milijuna stupnjeva Celzija) u trajanju od 101 sekunde, javljaju državni mediji. U narednih 20 sekundi umjetno je sunce također postiglo vršnu temperaturu od 288 milijuna stupnjeva Fahrenheita (160 milijuna stupnjeva Celzija), što je više od deset puta toplije od sunca.
Najnoviji podvig kineskih znanstvenika značajan je korak u nastojanju zemlje da otključa čistu i neograničenu energiju, s minimalnim otpadnim proizvodima. Proboj je značajan napredak, a krajnji cilj trebao bi biti održavanje temperature na stabilnoj razini dugo vremena, rekao je Li Miao, direktor odjela za fiziku na Južnom sveučilištu znanosti i tehnologije u Shenzhenu, Kina, za Global Vremena.
bilten| Kliknite da biste dobili najbolja objašnjenja dana u svoju pristiglu poštu
No stručnjaci kažu da je još dug put do kineskog eksperimentalnog 'umjetnog sunca'. Prema Lin Boquiangu, direktoru Kineskog centra za istraživanje energetske ekonomije na Sveučilištu Xiamen, trebat će desetljeća da radni reaktor izađe iz svojih eksperimentalnih faza.
Dakle, što je kinesko 'umjetno sunce' ISTOK?
Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) reaktor je napredni uređaj za eksperimentalno istraživanje nuklearne fuzije koji se nalazi na Institutu za fiziku plazme Kineske akademije znanosti (ASIPP) u Hefeiju, Kina. Svrha umjetnog sunca je replicirati proces nuklearne fuzije, što je ista reakcija koja pokreće sunce.
EAST je jedan od tri glavna domaća tokamaka koji se trenutno koriste diljem zemlje. Osim EAST-a, Kina trenutno koristi reaktor HL-2A kao i J-TEXT. U prosincu 2020., HL-2M Tokamak, najveći i najnapredniji kineski eksperimentalni uređaj za istraživanje nuklearne fuzije, po prvi je put uspješno uključen - ključna prekretnica u rastu kineskih istraživačkih sposobnosti nuklearne energije.
Otkako je prvi put počeo s radom 2006., EAST je postavio nekoliko rekorda u trajanju zadržavanja izrazito vruće plazme. Projekt EAST dio je postrojenja Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER), koji će postati najveći nuklearni fuzijski reaktor na svijetu kada počne s radom 2035. Projekt uključuje doprinose nekoliko zemalja, uključujući Indiju, Južnu Koreju, Japan, Rusiju i Sjedinjenih Država.
Kako djeluje ‘umjetno sunce’ ISTOK?
Uređaj EAST Tokamak dizajniran je da replicira proces nuklearne fuzije koji provode sunce i zvijezde. Nuklearna fuzija je proces kojim se proizvode visoke razine energije bez stvaranja velikih količina otpada. Prije se energija proizvodila nuklearnom fisijom - procesom u kojem je jezgra teškog atoma podijeljena na dvije ili više jezgri lakših atoma.
Dok je fisija lakši proces za izvođenje, ona stvara daleko više nuklearnog otpada. Za razliku od fisije, fuzija također ne ispušta stakleničke plinove i smatra se sigurnijim procesom s manjim rizikom od nesreća. Jednom ovladana, nuklearna fuzija potencijalno bi mogla pružiti neograničenu čistu energiju i vrlo niske troškove.
Da bi došlo do nuklearne fuzije, ogromna toplina i pritisak se primjenjuju na atome vodika tako da se spajaju. Jezgre deuterija i tricija - obje koje se nalaze u vodiku - napravljene su da se spoje zajedno kako bi stvorile jezgru helija, neutron zajedno s puno energije.
Gorivo se zagrijava na temperaturu od preko 150 milijuna stupnjeva C tako da tvori vruću plazma juhu od subatomskih čestica. Uz pomoć jakog magnetskog polja, plazma se drži podalje od stijenki reaktora kako se ne bi ohladila i izgubila potencijal za stvaranje velike količine energije. Plazma je dugo vremena zatvorena kako bi se fuzija odvijala.
Koji je najnoviji rekord i zašto je važan?
Reaktor EAST postavio je novi rekord u petak kada je postigao temperaturu plazme od 216 milijuna stupnjeva Fahrenheita i također uspio raditi 20 sekundi na 288 milijuna stupnjeva Fahrenheita. Da to stavimo u perspektivu, sunčeva jezgra doseže samo oko 15 milijuna stupnjeva Celzija, što znači da je reaktor mogao dotaknuti temperature koje su 10 puta više od te.
Sljedeći cilj znanstvenika koji stoje iza eksperimentalnog reaktora je održati visoku temperaturu dugo vremena. Prije toga, ISTOK je dosegao rekordnu temperaturu od 100 milijuna stupnjeva Celzija 2018. godine.
Ovo je korak u pravom smjeru što se tiče zelenog razvoja Kine, rekao je Lin Boquiang za Global Times. To je više kao tehnologija budućnosti koja je ključna za kineski zeleni razvoj, rekao je. No, iako je ovo značajan razvoj događaja, Boquiang je rekao da su još dobra tri desetljeća prije nego što Kina bude sposobna vidjeti potpuno funkcionalno umjetno sunce.
Ali Kina nije jedina zemlja koja je postigla visoke temperature plazme. Godine 2020. južnokorejski reaktor KSTAR postavio je novi rekord održavajući temperaturu plazme od preko 100 milijuna stupnjeva Celzija 20 sekundi.
Podijelite Sa Svojim Prijateljima:
