Pomeranje granica gustine plazme smatra se ključnim korakom ka ostvarivanju efikasnosti i održivosti nuklearne fuzije.
Fuzija nudi potencijal za čistu energiju bez emisije CO2 i pristupačne resurse, predstavljajući „Sveti gral“ energetike.
Kineski reaktor EAST, poznat kao "veštačko Sunce“, ostvario je još jedan istorijski rezultat u globalnoj trci ka komercijalnoj nuklearnoj fuziji. U pitanju je pomeranje granice gustine plazme iznad Greenwaldovog limita teorijske granice koju tokamaci ne bi trebalo da premaše jer tada dolazi do nestabilnosti i gašenja reakcije.
Prema navodima međunarodnog tima istraživača, EAST je uspeo da stabilno radi u režimu 1,3 do 1,65 puta iznad granične vrednosti, što predstavlja ogroman korak ka efikasnijoj i održivoj fuziji. Zašto je ovo važno? Što je plazma gušća, fuzija se odvija brže. A upravo kontrola guste, ultra-vruće plazme u toroidalnim komorama tokamaka predstavlja najveći izazov moderne fizike plazme.
Sveti gral energetike
Fuzija, proces identičan onom koji pokreće Sunce, nudi energiju bez emisije CO2, bez rizika karakterističnih za fisiju i zasnovana je na izuzetno dostupnim elementima poput vodonika. Zbog toga mnogi ovu tehnologiju smatraju energetskim "Svetim gralom".
Kako je probijen Greenwaldov limit
Istraživači sa Huazhong Univerziteta za nauku i tehnologiju, uz saradnju kolega iz Aix-Marseille Univerziteta i Instituta za fiziku plazme Kineske akademije nauka, postigli su rezultat tako što su precizno podešavali početni pritisak gasa i način na koji plazma apsorbuje mikrotalase kroz elektronsku ciklotronsku rezonantnu grejanje (ECRH). Time su izbegli razvoj nestabilnosti i omogućili plazmi da ostane stabilna i pri gustinama koje su do sada bile nedostižne.
EAST je i ranije obarao rekorde, uključujući održavanje plazme temperature preko 100 miliona stepeni tokom gotovo 18 minuta. Najnoviji rezultat potvrđuje da postoji skalabilan put ka povećanju gustine u budućim reaktorima, što bi moglo da omogući prve reaktore koji proizvode više energije nego što troše.
Još jedan korak, ali ne i konačna traka
Iako je put do komercijalne fuzije i dalje dug, ovaj eksperiment predstavlja važan dokaz da teorijske granice mogu biti pomerene uz preciznu kontrolu fizike plazme. Studija "Accessing the density-free regime with ECRH-assisted ohmic start-up on EAST“ objavljena je u Science Advances i već se smatra prekretnicom za dalji razvoj tokamaka nove generacije.
