(Endrjū Onufrijenko/Moment/Getty Images) Tikko gadu pēc Korejas supravadītāja Tokamak Advanced Research (KSTAR)pārspēja vienu saplūšanas rekordu, tas to atkal sagrauj, šoreiz turoties 100 miljonu grādu plazmas virpulī veselas 30 sekundes.
Lai gan to krietni pietrūkst101 sekundeŠī gada sākumā Ķīnas Zinātņu akadēmija noteica, ka tas joprojām ir nozīmīgs pavērsiens ceļā uz tīrāku, gandrīz neierobežotu enerģiju, kas varētu pārveidot mūsu sabiedrības vadību.
Lūk, kāpēc tas ir tik svarīgi.
Dziļi iekšā esošās zvaigznes, piemēram, mūsu Saule, gravitācija un augstā temperatūra sniedz vienkāršiem elementiem, piemēram, ūdeņradim, nepieciešamo enerģiju, lai pārvarētu savu kodolu atgrūšanos un piespiestu tās saspiesties lielākos atomos.
Tā rezultāts kodolsintēze ir smagāki elementi, daži klaiņojoši neitroni un daudz siltuma.
Uz Zemes nav iespējams savākt Saules gravitācijas spēku. Bet mēs varam sasniegt līdzīgus rezultātus, nomainot gravitācijas kraukšķīgumu pret kādu papildu sitienu siltuma veidā. Kādā brīdī mēs pat varam izspiest pietiekami daudz siltuma no saplūstošajiem atomiem, lai turpinātu kodolreakciju, un paliek pietiekami daudz siltuma, lai atsūktu enerģiju.
Tāda ir teorija. Taču, lai šī neprātīgi karstā plazma noturētos vietā pietiekami ilgi, lai izmantotu tās siltuma padevi, lai iegūtu ilgstošu, uzticamu enerģijas avotu, ir nepieciešama gudra domāšana.
KSTAR ir tikai viena no nedaudzajām testēšanas iekārtām visā pasaulē, kas mēģina izgludināt plazmas šķelšanās tehnoloģiju, ko sauc par tokamaku.
Tokamaki būtībā ir lielas metāla cilpas, kas paredzētas karstu, lādētu daļiņu mākoņu saturēšanai. Uzlādējoties, kustīgais mākonis ģenerē spēcīgu magnētisko lauku, ļaujot to nospiest vietā ar pretlauku.
KSTAR Tokamak (Nacionālais kodolsintēzes pētniecības institūts)
Tokamaku triks ir precīzi noregulēt strāvu tā, lai tā neizslīdētu no magnētiskajiem ierobežojumiem. To ir vieglāk pateikt, nekā izdarīt, jo uzkarsētie plazmas impulsi nav tik daudz daļiņu tornado, bet gan nestabili,virmo haosa virpuļi.
Mēģiniet ievietot želejas cilpu gumijas joslu gredzenā, lai izjustu izaicinājumu.
Ir dažādi citi veidi, kā sasniegt līdzīgus rezultātus. Stelleratori, piemēramVācijas Wendelstein 7-Xtesta ierīci, apgrieziet skriptu un izmantojiet ļoti sarežģītu, mākslīgā intelekta izstrādātu magnētisko spoļu tuneli, lai, piemēram, noturētu plazmas cilpu savā vietā. Tas sola ilgāku pakarināšanas laiku, bet nedaudz apgrūtina plazmas sildīšanu.
No otras puses, tokamaki pēdējos gados ir sasnieguši arvien lielāku temperatūru.
Ķīnas Eksperimentālā uzlabotā supravadītāja tokamaka (EAST) reaktors Hefejā kļuva par pirmo, kas 2018. gadā sasniedza ievērojamu temperatūras robežu 100 miljonus grādu pēc Celsija, kas irjoprojām stelleratoriem nepieejamā vietā(tagad).
Šogad EAST karsēja plazmu līdz 120 miljoni grādu pēc Celsija , turot to vairāk nekā pusotru minūti.
Tomēr šīs temperatūras mērīja enerģiju, kas sadalīta starp elektroniem. Nav šaubu, ka tas ir karsts, taču svarīgi ir arī panākt, lai daudz smagāko jonu temperatūra paaugstinātos. Nemaz nerunājot par grūtāku.
Pagājušajā gadā KSTAR jonu temperatūra sasniedza 100 miljonus, saglabājot pulsu 20 sekundes.
Fakts, ka tas ir tikai 30 sekundes — nedaudz vairāk nekā 12 mēnešus vēlāk, ir neticami iepriecinoši.
Katra testa iestāde dara lietas nedaudz savādāk, izmantojot tehnoloģijas variācijas, lai palielinātu ierobežojumus jebko, sākot no impulsa ilguma līdz stabilitātei līdz elektronu vai plazmas temperatūrai.
Lai gan ir vilinoši redzēt katru ierakstu kā konkursu, ir svarīgi atzīmēt katru atskaites punktu kā vēl vienu gūto mācību.
Katrs sasniegums parāda citiem veidus, kā tikt galā ar šķēršļiem, ar kuriem mēs joprojām saskaramies, izmantojot Saules dzinēju par spēku uz Zemes.