Kaip pranešė Kinijos valstybinė žiniasklaida, „dirbtinė saulė“ pasiekė naują rekordą – daugiau nei 17 minučių plazmos kilpa joje buvo kaitinama iki penkis kartus aukštesnės už Saulę temperatūros, rašo „Live Science“.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Naujienų agentūros „Xinhua“ teigimu, EAST (Eksperimentinis pažangus superlaidus tokamakas (angl. Experimental Advanced Superconducting Tokamak) branduolių sintezės reaktorius 1056 sekundes palaikė 70 milijonų laipsnių Celsijaus temperatūrą. Šis pasiekimas nedideliu, bet reikšmingu žingsneliu priartino mokslininkus prie praktiškai neišsenkančio švarios energijos šaltinio sukūrimo.
Kinijos eksperimentinis branduolių sintezės reaktorius pagerino ankstesnį rekordą, kurį 2003 m. pasiekė Prancūzijos „Tore Supra“ tokamakas, kai spirale susukta plazma panašioje temperatūroje išsilaikė 390 sekundžių. EAST 2021 m. gegužę buvo pasiekęs dar vieną rekordą – 101 sekundę palaikė beprecedentę 120 mln. laipsnių Celsijaus temperatūrą. Tikrosios saulės šerdyje temperatūra siekia apie 15 mln. laipsnių.
Mokslininkai daugiau nei 70 metų bandė panaudoti branduolių sintezės – žvaigždėse vykstančio degimo proceso – galią. Sulydydamos vandenilio atomus, kad esant itin aukštam slėgiui ir temperatūrai susidarytų helis, vadinamosios pagrindinės sekos žvaigždės gali paversti medžiagą šviesa ir šiluma, generuodamos milžiniškus energijos kiekius ir neskleisdamos šiltnamio efektą sukeliančių dujų ar ilgalaikių radioaktyviųjų atliekų.
Tačiau atkartoti žvaigždžių šerdyse esančias sąlygas nėra paprasta. Labiausiai paplitusiame branduolių sintezės reaktorių modelyje – tokamake – įkaitinama plazma (viena iš keturių materijos būsenų, susidedanti iš teigiamų jonų ir neigiamą krūvį turinčių laisvųjų elektronų), kuri vėliau patalpinama į spurgos formos reaktoriaus kamerą, turinčią galingus magnetinius laukus.
Tačiau nepaprastai karštų plazmos ričių išlaikymas pakankamai ilgai, kad įvyktų branduolių sintezė, yra labai sudėtingas procesas. Sovietų mokslininkas Natanas Javlinskis pirmąjį tokamaką suprojektavo 1958 m., tačiau niekam dar nepavyko sukurti eksperimentinio reaktoriaus, kuris galėtų pagaminti daugiau energijos nei sunaudoja.
Viena iš pagrindinių problemų – kaip dirbti su plazma, kuri yra pakankamai karšta, kad joje vyktų branduolių sintezė. Sintezės reaktoriams reikalinga labai aukšta temperatūra – daug kartų aukštesnė nei saulėje – nes jie turi veikti esant daug mažesniam slėgiu nei žvaigždžių šerdyse, kur sintezė vyksta natūraliai. Įkaitinti plazmą iki aukštesnės nei saulėje temperatūros nėra taip sudėtinga, techniškai kur kas sudėtingiau rasti būdą, kaip nesutrikdant sintezės proceso padaryti, kad ji nepradegintų reaktoriaus sienelių (naudojant lazerius arba magnetinius laukus).
Manoma, kad iki birželį numatytos eksperimento pabaigos EAST Kinijai kainuos daugiau nei trilijoną JAV dolerių. Jis taip pat naudojamas išbandyti technologijas dar didesniam branduolių sintezės projektui – Tarptautiniam termobranduoliniam eksperimentiniam reaktoriui (angl. International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)), kuris šiuo metu statomas Marselyje, Prancūzijoje.
