Mākslīgā saule: bezgalīgas enerģijas avots

Ķīna ir spērusi soli tālāk par zinātnisko fantastiku, kļūstot par pirmo valsti, kas veiksmīgi izstrādājusi to, ko viņi dēvē par "mikro sauli" jeb "mākslīgo sauli". Gandrīz bezgalīgs enerģijas avots, kura pamatā ir kodolsintēze. Citiem vārdiem sakot, lai gan tas burtiski nav otrā saule, šis eksperiments atkārto sistēmu, kas ir ļoti līdzīga Saules sistēmai, kas arī veidojas kodolsintēzes rezultātā.

Šis eksperiments ar nosaukumu EAST (Eksperimentālais uzlabotais supravadošais tokamaks) tika iecerēts 1996. gadā, lai gan pirmos soļus tas spēra tikai 2006. gadā. Tomēr projekts kļuva patiesi funkcionāls tikai nesen, pēc vairāku gadu investīcijām un zinātniskās pētniecības. Šī ierīce ir pasaulē pirmā, pirmais pilnībā supravadošais tokamaks. Mērķis vienmēr ir bijis atkārtot Saules fizikālos parametrus un ITER projekta inženiertehniskās prasības. Šis sasniegums ir pozicionējis Ķīnu kā nozīmīgu tehnoloģisko etalonu šāda veida reaktoriem. 

LSSF modeļa.

Eksperimentālās fāzes un progresīvie ieraksti

  • 2006–2007: Vispirms plazma tika uzturēta tikai 3 sekundes ar 200 kA strāvu; neilgi pēc tam, 2007. gada janvārī, plazma tika uzturēta gandrīz 5 sekundes ar 500 kA strāvu.
  • 2010–2011: Sākot ar 2010. gadu, EAST panāca augstas ierobežošanas plazmu, ko viņi sauc par (H režīmu), izmantojot zemas frekvences viļņus, un, sākot ar 2011. gadu, viņiem izdevās panākt ievērojamu progresu, 30 sekundes uzturot plazmu 50 miljonu kelvinu temperatūrā. 
  • 2017–2018: 2017. gada jūlijā tokamakam izdevās uzturēt H režīmu vairāk nekā 100 sekundes, kas jau bija divreiz vairāk nekā 2011. gada rezultāti. Un 2018. gada novembrī tas sasniedza tādu pašu laiku, bet ar atšķirību, sasniedzot divreiz lielāku elektronisko temperatūru, sasniedzot 100 miljonus grādu.

Mākslīgā saule: milimetru rekordi un pēdējās fāzes

 

  • 2021: EAST reģistrēja plazmas temperatūru gandrīz 120 miljonu grādu līmenī, uzturot plazmu 101 sekundi; tā paša gada beigās, decembrī, tā sasniedza 1056 sekundes (nedaudz vairāk par 17 minūtēm), kas jau bija liels progress.
  • 2023: Šajā brīdī projekts jau bija noslēguma stadijā, spējot uzturēt plazmu gandrīz 10 minūtes, kas daudziem zinātniekiem jau bija neticami. 
  • 2025. gada 20. janvāris: Ķīna tagad var uzturēt plazmu gandrīz 20 minūtes, kas ir nozīmīgs pagrieziena punkts kodolsintēzē. Mikro Saules radīšana 20 minūtes ir pietiekama, lai radītu neaprēķināmu enerģijas daudzumu.

Mākslīgās saules radītās inovācijas

Lai gan mākslīgā Saule vēl nav sasniegusi aizdegšanās stadiju, lai darbotos nepārtraukti, 20 minūšu atzīmei jau ir daudz praktisku funkciju enerģijas jomā.

Turklāt eksperimenta laikā tika pārspēti arī temperatūras rekordi, kas ir aptuveni 70 000 reižu augstāka nekā sadzīves mikroviļņu krāsns maksimālā temperatūra. EAST arī reģistrē svarīgus atklājumus attiecībā uz ierobežošanas režīmiem, impulsa ilgumu, temperatūru un plazmas blīvumu. Šie elementi ir kritiski svarīgi un nepieciešami nākotnes reaktoriem, piemēram, ITER un CFETR. 

Globālais zinātniskais konteksts 

Lai gan EAST ir Ķīnas projekts, tas pašlaik kalpo kā atvērta izmēģinājumu platforma gan Ķīnas, gan starptautiskajiem zinātniekiem. Tas piedalās daudzos projektos, piemēram, ITER (atrodas Francijas dienvidos), kurā arī Ķīna piedalās, nodrošinot gandrīz 10% no tā būvniecības un ekspluatācijas izmaksām.

Pierakstu un eksperimentu vēsture garantē praktisku ieskatu, lai varētu izstrādāt Ķīnas kodolsintēzes inženierijas testa reaktoru, kas būs nākamās paaudzes "mākslīgā saule" Ķīnā.

SAISTĪTIE RAKSTI

VISVAIRĀK SKATĪTIE