Kina probila granice fuzije: "Umjetno sunce" približava čovječanstvo neiscrpnoj čistoj energiji

Eksperimentalni napredni superprovodljivi tokamak (EAST) održao je plazmu, visokoenergetsko četvrto stanje materije, stabilnom pri ekstremnim gustinama, što se do sada smatralo glavnom preprekom u razvoju nuklearne fuzije, navodi se u saopćenju Kineske akademije nauka.

"Rezultati sugerišu praktičan i skalabilan put za proširenje granica gustine u tokamacima i fuzijskim uređajima sljedeće generacije", rekao je Ping Zhu, profesor na Fakultetu elektrotehnike i elektronike na Univerzitetu za nauku i tehnologiju u Kini i koautor studije.

Nuklearna fuzija nudi potencijal gotovo neograničene čiste energije, energiju bez velikih količina nuklearnog otpada i emisija gasova staklene bašte koje izazivaju klimatske promjene.

Novi rezultati, objavljeni 1. januara u časopisu Science Advances, mogli bi čovječanstvo približiti otključavanju ovog energetskog izvora, za koji neki istraživači tvrde da bi mogao biti iskorišten u narednim decenijama.

Ipak, tehnologija nuklearne fuzije razvija se više od 70 godina i još uvijek je eksperimentalna nauka, pri čemu reaktori obično troše više energije nego što proizvedu.

U međuvremenu, klimatolozi pozivaju na hitno smanjenje emisija stakleničkih gasova, jer se posljedice klimatskih promjena već osjećaju širom svijeta. Nuklearna fuzija stoga trenutno nije praktično rješenje za klimatsku krizu, ali bi mogla napajati svijet u budućnosti.

Fuzijski reaktori spajaju dva lagana atoma u jedan teži uz pomoć toplote i pritiska, pri čemu se oslobađa energija slično kao u Suncu. Budući da Sunce ima znatno veći pritisak od zemaljskih reaktora, naučnici kompenziraju time što plazmu zagrijavaju na temperature mnogo više od sunčevih.

Kineski EAST je tokamak s magnetskom konfinirom, dizajniran da kontinuirano održava sagorijevanje plazme duže vrijeme.

Reaktor zagrijava plazmu i zarobljava je unutar prstenasto oblikovane komore koristeći snažna magnetska polja. Tokamaci još nisu postigli tzv. fuzijsko paljenje (fusion ignition), tačku u kojoj fuzija postaje samoodrživa, ali EAST je produžio vrijeme tokom kojeg može održati stabilan, snažno ograničen tok plazme.

Jedan od glavnih izazova za istraživače fuzije je tzv. Greenwaldova granica, ograničenje gustine iznad kojeg plazma obično postaje nestabilna. Ovo je problem jer veće gustine omogućavaju više sudara atoma, smanjujući trošak energije za paljenje, ali nestabilnost prekida fuzijsku reakciju.