Kinija peržengė mokslinės fantastikos ribas ir tapo 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 vadinamas EAST (Eksperimentinis pažangus superlaidus tokamakas) ir buvo sumanytas 1996 m., nors pirmuosius žingsnius žengė tik nuo 2006 m. Tačiau projektas iš tikrųjų pradėjo veikti tik neseniai, po daugelio metų investicijų ir mokslinių tyrimų. Šis įrenginys yra pasaulinis pradininkas – pirmasis visiškai superlaidus tokamakas. Jo tikslas visada buvo atkartoti Saulės fizikinius parametrus ir atitinkamo ITER projekto inžinerinius reikalavimus. Šis pasiekimas leido Kinijai tapti pagrindiniu technologiniu etalonu tokio tipo reaktorių srityje
LSSF modelis.
Eksperimentiniai etapai ir progresyvūs įrašai
- 2006–2007: Iš pradžių plazma buvo palaikoma tik 3 sekundes, naudojant 200 kA srovę; netrukus po to, 2007 m. sausio mėn., plazma buvo palaikoma beveik 5 sekundes, naudojant 500 kA srovę.
- 2010–2011: Nuo 2010 m. EAST, naudodama žemo dažnio bangas, pasiekė aukšto uždarumo plazmą, vadinamąją (H režimą), o nuo 2011 m. padarė didelę pažangą, 30 sekundžių palaikydama 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 elektroninę temperatūrą – 100 milijonų laipsnių.
Dirbtinė saulė: milimetriniai rekordai ir paskutiniai etapai
- 2021: EAST užfiksavo beveik 120 milijonų laipsnių plazmos temperatūrą, išlaikant ją 101 sekundę; tų pačių metų pabaigoje, gruodį, ji pasiekė 1056 sekundes (šiek tiek daugiau nei 17 minučių), o tai jau buvo didelis proveržis.
- 2023: Šiuo metu projektas jau buvo paskutiniame 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 istorinis branduolių sintezės etapas. Sukūrus mikrosaulę 20 minučių, pakanka sugeneruoti nesuskaičiuojamą energijos kiekį.
Dirbtinės saulės sukurtos inovacijos
Nors dirbtinė saulė dar nepasiekė užsidegimo fazės, kad galėtų veikti be perstojo, 20 minučių etapas jau atlieka daug praktinių funkcijų energetikos srityje.
Be to, eksperimentas taip pat sumušė temperatūros rekordus – ji yra maždaug 70 000 kartų aukštesnė už maksimalią buitinių mikrobangų krosnelių temperatūrą. 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, šiandien jis tarnauja kaip atvira testavimo platforma tiek Kinijos, tiek užsienio mokslininkams visame pasaulyje. Jis prisideda prie daugybės projektų, tokių kaip ITER (esantis pietų Prancūzijoje), kuriame Kinija taip pat dalyvauja beveik 10 % statybos ir eksploatavimo.
Įrašų ir eksperimentų istorija suteikia praktinių įžvalgų kuriant Kinijos branduolių sintezės inžinerijos bandymų reaktorių, kuris bus naujos kartos „dirbtinė saulė“ Kinijoje.