ΑρχικήΕπιστήμηTokamak EAST: Νέο ρεκόρ για σταθερό πλάσμα και πρόοδος προς την πυρηνική...

Tokamak EAST: Νέο ρεκόρ για σταθερό πλάσμα και πρόοδος προς την πυρηνική σύντηξη

Ένα νέο ρεκόρ για μακροχρόνια σταθερό πλάσμα σε Tokamak αποτελεί ένα ακόμη βήμα προς την κατεύθυνση της χρήσης της πυρηνικής σύντηξης ως πηγής ενέργειας.

Σύμφωνα με την κρατικά ελεγχόμενη εφημερίδα China Daily, ο κινεζικός Tokamak EAST πέτυχε στις 19 Ιανουαρίου 2025, για πρώτη φορά, τη δημιουργία σταθερού πλάσματος δευτερίου με θερμοκρασία 104 εκατομμυρίων Kelvin για 1.066 δευτερόλεπτα (σχεδόν 18 λεπτά).

Δεν δόθηκαν πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα του πλάσματος, ούτε διευκρινίστηκε αν η αναφερόμενη θερμοκρασία αφορούσε τα ηλεκτρόνια ή τα ιόντα. Ωστόσο, το άρθρο καθιστά σαφές ότι το πλάσμα απέχει ακόμη πολύ από τις προϋποθέσεις που απαιτούνται για μια μονάδα παραγωγής ενέργειας με πυρηνική σύντηξη.

Μέχρι στιγμής, δεν έχει δημοσιευτεί καμία επιστημονική εργασία σχετικά με τα αποτελέσματα, στην οποία αναμένεται να περιλαμβάνονται, όπως και σε προηγούμενες δημοσιεύσεις, στοιχεία για τις υπόλοιπες παραμέτρους του πλάσματος. Ο ίδιος Tokamak είχε επιτύχει το 2021 τη δημιουργία σταθερού πλάσματος για 1.056 δευτερόλεπτα, αν και με θερμοκρασία ιόντων μικρότερη από 10 εκατομμύρια Kelvin. Τότε είχε χρησιμοποιηθεί ο λεγόμενος Super-I-Mode, μια πιο σταθερή διαμόρφωση πλάσματος από τον H-Mode, ο οποίος συνδέεται με μεγαλύτερες απώλειες σωματιδίων πλάσματος.

Το λεγόμενο τριπλό γινόμενο της θερμοκρασίας, της πυκνότητας και του μέσου χρόνου περιορισμού των σωματιδίων του πλάσματος ήταν τότε περίπου 10.000 φορές χαμηλότερο από τις απαιτήσεις για το πλάσμα του διεθνούς ερευνητικού αντιδραστήρα ITER.

Με τον EAST είχαν επιτευχθεί στο παρελθόν υψηλότερα τριπλά γινόμενα, αν και όχι για χρονικό διάστημα 1.000 δευτερολέπτων. Με τις υψηλότερες θερμοκρασίες, το τριπλό γινόμενο αναμένεται να είναι περίπου 10 φορές υψηλότερο.

Το νέο πείραμα ακολούθησε μια σειρά άλλων δημοσιεύσεων σχετικά με τον EAST από τις αρχές του έτους, μεταξύ άλλων για τη μείωση των επιβλαβών εκφορτίσεων ELM, οι οποίες εμφανίζονται κατά τη χρήση του H-Mode και αποτελούν σοβαρό πρόβλημα για τη συνεχή λειτουργία ενός αντιδραστήρα. Μια άλλη εργασία αφορούσε προσεγγίσεις βαθιάς μάθησης για τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο των παραμέτρων του πλάσματος κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Ο «Τεχνητός Ήλιος» και η σημασία του EAST

Ο δακτύλιος του Tokamak EAST έχει μεγάλη ακτίνα 1,85 m και μικρή ακτίνα 0,45 m, με ένταση μαγνητικού πεδίου 2,4 T στο κέντρο του πλάσματος. Αυτό είναι πολύ μικρότερο από τον ITER με 6,2 m και 2,0 m αντίστοιχα, καθώς και ένταση μαγνητικού πεδίου 5,3 T.

Η υψηλότερη ένταση του μαγνητικού πεδίου και το μέγεθος του πλάσματος αυξάνουν τον χρόνο περιορισμού, επειδή τα σωματίδια σε έναν μεγαλύτερο όγκο πλάσματος πρέπει να διανύσουν μεγαλύτερες αποστάσεις μέχρι να μπορέσουν να διαφύγουν από το πλάσμα και επίσης εκτρέπονται καλύτερα από ισχυρότερα μαγνητικά πεδία.

Ενώ οι συνθήκες σε έναν Tokamak διαφέρουν σημαντικά από τις συνθήκες για την πυρηνική σύντηξη στο εσωτερικό του ήλιου, υπολογισμοί και παρατηρήσεις δείχνουν όλο και περισσότερο ότι η πυρηνική σύντηξη μέσω περιορισμού σε μαγνητικά πεδία είναι υπεύθυνη για την απελευθέρωση ενέργειας σε μεγάλες εκρήξεις στην επιφάνεια του ήλιου. Από αυτή την άποψη, ο χαρακτηρισμός του EAST ως «τεχνητής ήλιου» στο άρθρο της China Daily είναι δικαιολογημένος.

Ωστόσο, τα μαγνητικά πεδία στην επιφάνεια του ήλιου δεν είναι τόσο σταθερά όσο θα ήταν απαραίτητο για την παροχή ενέργειας μέσω αντιδραστήρων στη Γη, κάτι που αποτελεί και τον κύριο στόχο της επίγειας έρευνας για τη σύντηξη.

Η συνεισφορά του EAST στην έρευνα για την πυρηνική σύντηξη

Ο Tokamak EAST διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην έρευνα για την πυρηνική σύντηξη, προσφέροντας πολύτιμα δεδομένα και εμπειρία για την κατασκευή και λειτουργία μελλοντικών αντιδραστήρων. Οι συνεχείς βελτιώσεις και τα νέα ρεκόρ που επιτυγχάνονται στον EAST, όπως η επίτευξη σταθερού πλάσματος για 1.066 δευτερόλεπτα, αποτελούν σημαντικά βήματα προς την επίτευξη του τελικού στόχου: την παραγωγή καθαρής και ανεξάντλητης ενέργειας μέσω της πυρηνικής σύντηξης.

Οι προκλήσεις και οι προοπτικές της πυρηνικής σύντηξης

Παρά τις σημαντικές προόδους, η πυρηνική σύντηξη εξακολουθεί να αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις. Η διατήρηση σταθερού πλάσματος σε ακραίες θερμοκρασίες για μεγάλα χρονικά διαστήματα, η επίτευξη επαρκούς ενεργειακής απόδοσης και η διαχείριση των τεχνικών ζητημάτων που σχετίζονται με την κατασκευή και τη λειτουργία των αντιδραστήρων είναι μερικές από αυτές.

Ωστόσο, οι προοπτικές της πυρηνικής σύντηξης ως πηγής ενέργειας είναι τεράστιες, προσφέροντας τη δυνατότητα για μια καθαρή, ασφαλή και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας που θα μπορούσε να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη για τις επόμενες γενιές.

Στέλιος Θεοδωρίδης
Στέλιος Θεοδωρίδης
Ο ήρωας μου είναι ο γάτος μου ο Τσάρλι και ακροάζομαι μόνο Psychedelic Trance
RELATED ARTICLES

Πρόσφατα άρθρα

Tηλέφωνα έκτακτης ανάγκης

Δίωξη Ηλεκτρονικού Εγκλήματος: 11188
Ελληνική Αστυνομία: 100
Χαμόγελο του Παιδιού: 210 3306140
Πυροσβεστική Υπηρεσία: 199
ΕΚΑΒ 166