Kinija žengė žingsnį toliau nei mokslinė fantastika, tapdama pirmąja šalimi, sėkmingai sukūrusia tai, ką jie vadina „mikro saule“ arba „dirbtine saule“. Tai beveik begalinis energijos šaltinis, pagrįstas branduolių sinteze. Kitaip tariant, nors tai ir nėra tiesiogine prasme antra saulė, šis eksperimentas atkartoja sistemą, labai panašią į Saulės, kuri taip pat susidaro dėl branduolių sintezės.
Šis eksperimentas, pavadintas EAST (Eksperimentinis pažangus superlaidus tokamakas), buvo sumanytas 1996 m., nors pirmuosius žingsnius jis žengė tik 2006 m. Tačiau projektas iš tikrųjų pradėjo veikti tik neseniai, po daugelio metų investicijų ir mokslinių tyrimų. Šis įrenginys yra pirmasis pasaulyje, pirmasis visiškai superlaidus tokamakas. Tikslas visada buvo atkartoti Saulės fizinius parametrus ir ITER projekto inžinerinius reikalavimus. Šis pasiekimas leido Kinijai tapti pagrindiniu tokio tipo reaktoriaus technologiniu etalonu.
LSSF modelio.
Eksperimentiniai etapai ir progresyvūs įrašai
- 2006–2007: Iš pradžių plazma buvo palaikoma tik 3 sekundes esant 200 kA srovei; netrukus po to, 2007 m. sausio mėn., plazma buvo palaikoma beveik 5 sekundes esant 500 kA srovei.
- 2010–2011: Nuo 2010 m. EAST pasiekė aukšto ribojimo plazmą, kurią jie vadina (H režimu) žemo dažnio bangomis, o nuo 2011 m. jiems pavyko padaryti didelę pažangą, 30 sekundžių palaikant plazmą 50 milijonų kelvinų temperatūroje.
- 2017–2018: 2017 m. liepą tokamakas sugebėjo išlaikyti H režimą daugiau nei 100 sekundžių, o tai jau buvo dvigubai daugiau nei 2011 m. rezultatai. O 2018 m. lapkritį jis pasiekė tą patį laiką, tačiau skirtumas buvo tas, kad pasiekė dvigubai didesnę nei elektroninė temperatūra – 100 milijonų laipsnių.
Dirbtinė saulė: milimetriniai rekordai ir galutinės fazės
- 2021: EAST užfiksavo beveik 120 milijonų laipsnių plazmos temperatūrą, išlaikydama ją 101 sekundę; tų pačių metų pabaigoje, gruodį, ji pasiekė 1056 sekundes (šiek tiek daugiau nei 17 minučių), o tai jau buvo didelė pažanga.
- 2023: Šiuo metu projektas jau buvo baigiamajame etape, plazmą pavyko išlaikyti beveik 10 minučių, o tai daugeliui mokslininkų jau buvo neįtikėtina.
- 2025 m. sausio 20 d.: Kinija dabar gali išlaikyti plazmą beveik 20 minučių – tai svarbus branduolių sintezės etapas. Sukūrus mikrosaulę 20 minučių, pakanka sugeneruoti nesuskaičiuojamą energijos kiekį.
Dirbtinės saulės sukurtos inovacijos
Nors dirbtinė Saulė dar nepasiekė užsidegimo stadijos, kad galėtų veikti be perstojo, 20 minučių žyma jau atlieka daug praktinių funkcijų energetikos srityje.
Be to, eksperimento metu buvo pasiekti temperatūros rekordai – maždaug 70 000 kartų aukštesnė temperatūra nei maksimali buitinės mikrobangų krosnelės temperatūra. EAST taip pat užfiksavo svarbių atradimų, susijusių su ribojimo režimais, impulso trukme, temperatūra ir plazmos tankiu. Šie elementai yra labai svarbūs ir būtini būsimiems reaktoriams, tokiems kaip ITER ir CFETR.
Pasaulinis mokslinis kontekstas
Nors EAST yra Kinijos projektas, šiuo metu jis tarnauja kaip atvira bandymų platforma tiek Kinijos, tiek užsienio mokslininkams. Jis prisideda prie daugybės projektų, tokių kaip ITER (esantis pietų Prancūzijoje), kuriame Kinija taip pat dalyvauja, padengdama beveik 10 % jo statybos ir eksploatavimo išlaidų.
Įrašų ir eksperimentų istorija garantuoja praktines įžvalgas, leidžiančias sukurti Kinijos branduolių sintezės inžinerijos bandymų reaktorių, kuris bus naujos kartos „dirbtinė saulė“ Kinijoje.