Chiny posunęły się o krok dalej niż science fiction, stając się pierwszym krajem, któremu udało się stworzyć coś, co nazywają „mikrosłońcem” lub „sztucznym słońcem”. Niemal nieskończone źródło energii oparte na syntezie jądrowej. Innymi słowy, choć nie jest to dosłownie drugie słońce, eksperyment ten replikuje system bardzo podobny do słońca, które również powstaje w wyniku syntezy jądrowej.
Eksperyment, nazwany EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), powstał w 1996 roku, choć pierwsze kroki poczynił dopiero w 2006 roku. Jednak projekt w pełni funkcjonalny osiągnął dopiero niedawno, po latach inwestycji i badań naukowych. Urządzenie jest pierwszym na świecie, całkowicie nadprzewodzącym tokamakiem. Celem zawsze było odtworzenie parametrów fizycznych Słońca i wymagań inżynieryjnych projektu ITER. To osiągnięcie zapewniło Chinom pozycję ważnego technologicznego wzorca dla tego typu reaktorów.
modelu LSSF.
Fazy eksperymentalne i zapisy progresywne
- 2006–2007: Najpierw plazmę utrzymywano przez zaledwie 3 sekundy przy natężeniu prądu 200 kA; wkrótce potem, w styczniu 2007 r., plazmę utrzymywano przez prawie 5 sekund przy natężeniu prądu 500 kA.
- 2010–2011: Począwszy od 2010 roku zespół EAST osiągnął wysoki poziom uwięzienia plazmy, zwanej przez nich trybem H, poprzez fale o niskiej częstotliwości, a od 2011 roku udało im się poczynić znaczne postępy, utrzymując plazmę w temperaturze 50 milionów kelwinów przez 30 sekund.
- 2017–2018: W lipcu 2017 r. tokamakowi udało się utrzymać tryb H przez ponad 100 sekund, co stanowiło już dwukrotność wyników z 2011 r. W listopadzie 2018 r. osiągnięto ten sam czas, ale z tą różnicą, że tokamak osiągnął dwukrotnie wyższą temperaturę elektroniczną, sięgającą 100 milionów stopni.
Sztuczne słońce: rekordy milimetrowe i fazy końcowe
- 2021: EAST zarejestrował plazmę o temperaturze niemal 120 milionów stopni i utrzymywał ją przez 101 sekund; pod koniec tego samego roku, w grudniu, osiągnęła ona 1056 sekund (nieco ponad 17 minut), co było już ogromnym postępem.
- 2023: W tym momencie projekt znajdował się już w fazie końcowej; udało się utrzymać plazmę przez prawie 10 minut, co dla wielu naukowców było niewiarygodne.
- 20 stycznia 2025 r.: Chiny potrafią teraz utrzymywać plazmę przez prawie 20 minut, co stanowi kamień milowy w rozwoju syntezy jądrowej. Stworzenie mikrosłońca w ciągu 20 minut wystarczy, aby wygenerować niepoliczalną ilość energii.
Innowacje generowane przez sztuczne słońce
Mimo że sztuczne Słońce nie osiągnęło jeszcze etapu zapłonu, aby świecić nieprzerwanie, to już 20-minutowa faza pełni wiele praktycznych funkcji w polu energetycznym.
Co więcej, eksperyment pobił również rekordy temperatury, która jest około 70 000 razy wyższa niż maksymalna temperatura domowej kuchenki mikrofalowej. EAST dokonuje również ważnych odkryć dotyczących trybów utrzymania, czasu trwania impulsu, temperatury i gęstości plazmy. Elementy te mają kluczowe znaczenie i są niezbędne dla przyszłych reaktorów, takich jak ITER i CFETR.
Globalny kontekst naukowy
Chociaż EAST jest projektem chińskim, obecnie służy jako otwarty poligon doświadczalny zarówno dla chińskich, jak i międzynarodowych naukowców. Bierze udział w licznych projektach, takich jak ITER (znajdujący się w południowej Francji), w którym Chiny również uczestniczą, pokrywając prawie 10% kosztów budowy i eksploatacji.
Historia zapisów i eksperymentów gwarantuje praktyczną wiedzę, która pozwoli na opracowanie chińskiego reaktora testowego do syntezy jądrowej, który będzie następną generacją „sztucznego słońca” w Chinach.
