تجاوزت الصين حدود الخيال العلمي، لتصبح أول دولة تنجح في تطوير ما يُطلق عليه اسم "الشمس المصغرة" أو "الشمس الاصطناعية". وهو مصدر طاقة شبه لانهائي يعتمد على الاندماج النووي. بعبارة أخرى، ورغم أنه ليس شمسًا ثانية بالمعنى الحرفي، إلا أن هذه التجربة تحاكي نظامًا مشابهًا جدًا لنظام الشمس، والذي يتكون أيضًا من الاندماج النووي.
يُطلق على هذه التجربة اسم EAST (مفاعل توكاماك فائق التوصيل التجريبي المتقدم)، وقد وُضعت فكرتها عام 1996، إلا أنها لم تبدأ عملياتها الفعلية إلا عام 2006. ولم يصبح المشروع عمليًا إلا مؤخرًا، بعد سنوات طويلة من الاستثمار والبحث العلمي. يُعد هذا الجهاز رائدًا عالميًا، فهو أول مفاعل توكاماك فائق التوصيل بالكامل. وكان الهدف دائمًا هو محاكاة الخصائص الفيزيائية الشمسية والمتطلبات الهندسية لمشروع ITER. وقد رسّخ هذا الإنجاز مكانة الصين كمرجع تكنولوجي رئيسي في هذا النوع من المفاعلات
نموذج LSSF.
المراحل التجريبية والتسجيلات التدريجية
- 2006–2007: في البداية، تم الحفاظ على البلازما لمدة 3 ثوانٍ فقط بتيار 200 كيلو أمبير؛ وبعد ذلك بوقت قصير، في يناير 2007، تم الحفاظ على البلازما لمدة 5 ثوانٍ تقريبًا بتيار 500 كيلو أمبير.
- 2010–2011: ابتداءً من عام 2010، حقق جهاز EAST بلازما عالية الحصر، وهو ما يسمونه (الوضع H)، باستخدام موجات منخفضة التردد، ومنذ عام 2011 حققوا تقدماً كبيراً، حيث حافظوا على البلازما عند درجة حرارة 50 مليون كلفن لمدة 30 ثانية
- 2017–2018: في يوليو 2017، تمكن جهاز التوكاماك من الحفاظ على الوضع H لأكثر من 100 ثانية، وهو ما كان ضعف نتائج عام 2011. وفي نوفمبر 2018، حقق نفس الوقت، ولكن مع اختلاف الوصول إلى ضعف درجة الحرارة الإلكترونية، حيث وصلت إلى 100 مليون درجة.
الشمس الاصطناعية: تسجيلات المليمتر والمراحل النهائية
- 2021: سجل جهاز EAST البلازما عند درجة حرارة تقارب 120 مليون درجة، وحافظ على البلازما لمدة 101 ثانية؛ وفي نهاية ذلك العام نفسه، في ديسمبر، وصل إلى 1056 ثانية (أكثر بقليل من 17 دقيقة)، وهو ما كان بالفعل إنجازًا كبيرًا.
- 2023: في هذه المرحلة، كان المشروع قد وصل بالفعل إلى مراحله النهائية، حيث تمكن من الحفاظ على البلازما لمدة 10 دقائق تقريبًا، وهو أمر لا يصدق بالنسبة للعديد من العلماء.
- 20 يناير 2025: بات بإمكان الصين الآن الحفاظ على البلازما لمدة تقارب 20 دقيقة، وهو إنجاز تاريخي هام في مجال الاندماج النووي. يكفي تكوين شمس مصغرة لمدة 20 دقيقة لتوليد كمية هائلة من الطاقة.
الابتكارات التي تولدها الشمس الاصطناعية
على الرغم من أن الشمس الاصطناعية لم تصل بعد إلى مرحلة الاشتعال لتستمر بلا انقطاع، إلا أن علامة العشرين دقيقة لها بالفعل العديد من الوظائف العملية في مجال الطاقة.
علاوة على ذلك، حطمت التجربة أرقامًا قياسية في درجة حرارتها، التي تزيد بنحو 70 ألف ضعف عن أقصى درجة حرارة لأفران الميكروويف المنزلية. كما سجل جهاز EAST اكتشافات مهمة تتعلق بأنماط الحصر، بالإضافة إلى مدة النبضة ودرجة الحرارة وكثافة البلازما. وتُعد هذه العناصر بالغة الأهمية والضرورية للمفاعلات المستقبلية مثل ITER وCFETR
السياق العلمي العالمي
على الرغم من أن مشروع EAST صيني، إلا أنه يُعد اليوم منصة اختبار مفتوحة للعلماء الصينيين والدوليين على حد سواء. ويساهم المشروع في العديد من المشاريع الأخرى، مثل مشروع ITER (الواقع في جنوب فرنسا)، الذي تشارك فيه الصين أيضاً بنسبة تقارب 10% من أعمال البناء والتشغيل.
يوفر تاريخ السجلات والتجارب رؤى عملية لتطوير مفاعل الاختبار الهندسي للاندماج الصيني، والذي سيكون الجيل القادم من "الشمس الاصطناعية" في الصين.