Китайското „изкуствено слънце“ счупи рекорд за най-дълъг устойчив ядрен синтез
В нов световен рекорд китайският проект „Изкуствено слънце“ е издържа реакция на ядрен синтез за повече от 17 минути, съобщава Антъни Кътбъртсън за Independent. В последния експеримент прегрятата плазма в съоръжението достига 70 000 000 градуса по Целзий- това е приблизително 10 пъти по-горещо от Слънцето, което излъчва над 6 000 градуса по Целзий на повърхността и около 15 милиона градуса по Целзий в ядрото си.
Въглищата и природният газ са основните енергийни източници, използвани в момента по целия свят, но тези материали се предлагат в ограничено количество. Ядреният синтез може да бъде най-чистият наличен източник на енергия, защото възпроизвежда физиката на слънцето чрез сливане на атомни ядра, за да превръща големи количества енергия в електричество. Процесът не изисква изкопаеми горива, не оставя след себе си радиоактивни отпадъци и е по-безопасна алтернатива на ядрената енергия на делене, според Independent.
„Неотдавнашната операция полага солидна научна и експериментална основа за функционирането на термоядрен реактор“, казва Гонг Сианзу, изследовател от Института по физика на плазмата на Китайската академия на науките, в изявление.
EAST
Китайският експериментален усъвършенстван свръхпроводящ токамак (EAST) – т. нар. „изкуствено слънце“ – е проектиран да се използва като почти неограничен източник на чиста енергия на Земята, съобщава агенция Синхуа. Реакторът EAST с формата на поничка е наречен „изкуствено слънце“, защото симулира процеса на синтез в звездите, съобщава Робърт Лиа за Newsweek.
В ядрото на звездата интензивното налягане и високите температури сливат атомните ядра, създавайки нови елементи, съобщава Мишел Стар за Science Alert. За да се постигне ядреният синтез, четири водородни атома се комбинират, за да образуват един хелиев атом.
Токамаците като EAST използват магнитни полета, за да контролират турбулентна – понякога нестабилна – плазма или йонизиран газ при високи температури в кръгов тунел, наречен тор, според Министерството на енергетиката. Вътре в токамака лазери нагряват тежки водородни атоми, като деутерий и тритий, до милиони градуси по Целзий, което е температурният праг, при който процесите на синтез започват в звездите. Топлината позволява на изследователите да възпроизведат интензивното гравитационно налягане в ядрото на звездата, съобщава Newsweek. При тези високи температури атомните ядра в токамака ще започнат да се разбиват и да отделят енергия, която може да се използва за генериране на електричество.
Вакуумният тунел на EAST
Поддържането на плазмата при толкова интензивни температури без изтичане обаче се оказа изключително предизвикателство. Учените полагат усилия да използват енергията от ядрения синтез повече от 70 години. Освен това експериментален реактор на токамак, който произвежда повече енергия, отколкото използва, никога не е създаван според Live Science, но успехът на Китай с EAST предполага, че изследователите се доближават до устойчивото използване на космическата енергия. На теория деутерий може да се получи от земните океани; Изчислено е, че един литър морска вода има достатъчно термоядрен материал, за да произведе енергия, еквивалентна на 300 литра бензин, съобщава Newsweek.
В момента китайският реактор EAST се използва за тестване на технология за още по-голям такъв реактор, който се строи във Франция. В сътрудничество между 35 държави, Международният термоядрен експериментален реактор (ITER) ще бъде най-големият ядрен реактор в света. Съединените щати, Обединеното кралство, Китай, Индия и всички държави в Европейския съюз участват в проекта, съобщава Live Science. Реакторът, който се очаква да започне да работи през 2025 г., също има най-мощното магнитно поле в света, което е 280 000 пъти по-силно от земното.
