Pojasnjeno: Kaj je kitajski eksperimentalni fuzijski reaktor »umetno sonce«, ki je postavil rekord?

Za 20 sekund je kitajsko 'umetno sonce' EAST doseglo najvišjo temperaturo 288 milijonov stopinj Fahrenheita, kar je več kot desetkrat bolj vroče od sonca. Kaj je EAST in kako deluje?

Naprava EAST Tokamak je zasnovana tako, da posnema proces jedrske fuzije, ki ga izvajajo sonce in zvezde. (Foto: spletna stran ASIPP)

Kitajski eksperimentalni napredni superprevodni tokamak (EAST), ki posnema proces generiranja energije sonca, je po poročanju državnih medijev postavil nov rekord, potem ko je tekel pri 216 milijonih stopinj Fahrenheita (120 milijonov stopinj Celzija) za 101 sekundo. Nadaljnjih 20 sekund je umetno sonce doseglo tudi najvišjo temperaturo 288 milijonov stopinj Fahrenheita (160 milijonov stopinj Celzija), kar je več kot desetkrat bolj vroče od sonca.

Najnovejši podvig kitajskih znanstvenikov je pomemben korak v prizadevanju države za sprostitev čiste in neomejene energije z minimalnimi odpadnimi produkti. Preboj je pomemben napredek, končni cilj pa bi moral biti dolgo časa ohranjati temperaturo na stabilni ravni, je za Global povedal Li Miao, direktor oddelka za fiziko na južni univerzi za znanost in tehnologijo v Shenzhenu na Kitajskem. Časi.

glasilo| Kliknite, da dobite najboljše razlage dneva v mapi »Prejeto«.

Toda strokovnjaki pravijo, da je do kitajskega eksperimentalnega 'umetnega sonca' še dolga pot. Po besedah ​​​​Lina Boquianga, direktorja Kitajskega centra za raziskave energetske ekonomije na univerzi Xiamen, bo potrebno desetletja, da bo delujoči reaktor prišel iz svojih eksperimentalnih stopenj.

Kaj je torej kitajsko 'umetno sonce' VZHOD?

Eksperimentalni napredni superprevodni tokamak (EAST) reaktor je napredna eksperimentalna raziskovalna naprava jedrske fuzije, ki se nahaja na Inštitutu za fiziko plazme Kitajske akademije znanosti (ASIPP) v Hefeiju na Kitajskem. Namen umetnega sonca je ponoviti proces jedrske fuzije, ki je ista reakcija, ki poganja sonce.

EAST je eden od treh večjih domačih tokamakov, ki se trenutno uporabljajo po vsej državi. Poleg Vzhoda Kitajska trenutno upravlja z reaktorjem HL-2A in J-TEXT. Decembra 2020 je bila prvič uspešno vklopljena HL-2M Tokamak, največja in najnaprednejša eksperimentalna raziskovalna naprava jedrske fuzije na Kitajskem, kar je ključni mejnik v rasti kitajskih raziskovalnih zmogljivosti jedrske energije.

Odkar je začel delovati leta 2006, je EAST postavil več rekordov glede trajanja zaprtja zelo vroče plazme. Projekt EAST je del Mednarodnega termonuklearnega eksperimentalnega reaktorja (ITER), ki bo postal največji jedrski fuzijski reaktor na svetu, ko bo začel delovati leta 2035. Projekt vključuje prispevke več držav, vključno z Indijo, Južno Korejo, Japonsko, Rusijo. in Združene države Amerike.

Kako deluje 'umetno sonce' VZHOD?

Naprava EAST Tokamak je zasnovana tako, da posnema proces jedrske fuzije, ki ga izvajajo sonce in zvezde. Jedrska fuzija je proces, s katerim se proizvajajo visoke ravni energije brez ustvarjanja velikih količin odpadkov. Prej je bila energija proizvedena z jedrsko fisijo - procesom, pri katerem je bilo jedro težkega atoma razdeljeno na dva ali več jeder lažjih atomov.

Čeprav je cepitev lažji za izvedbo, nastane veliko več jedrskih odpadkov. Za razliko od cepitve fuzija tudi ne oddaja toplogrednih plinov in velja za varnejši proces z manjšim tveganjem za nesreče. Ko bi jo jedrska fuzija obvladala, bi lahko zagotovila neomejeno čisto energijo in zelo nizke stroške.

Da bi prišlo do jedrske fuzije, se na atome vodika uporabljata ogromna toplota in pritisk, tako da se zlijejo skupaj. Jedra devterija in tritija - oba najdemo v vodiku - sta narejena tako, da se zlijeta skupaj in ustvarita helijevo jedro, nevtron skupaj z veliko energije.

Gorivo se segreje na temperaturo nad 150 milijonov stopinj C, tako da tvori vročo plazemsko juho iz subatomskih delcev. S pomočjo močnega magnetnega polja se plazma drži stran od sten reaktorja, da se prepreči, da se ohladi in izgubi potencial za ustvarjanje velikih količin energije. Plazma je dalj časa zaprta, da lahko pride do fuzije.

Kateri je zadnji zapis in zakaj je pomemben?

Reaktor EAST je v petek postavil nov rekord, ko je dosegel temperaturo plazme 216 milijonov stopinj Fahrenheita in uspel delovati 20 sekund pri 288 milijonih stopinj Fahrenheita. Če pogledamo to v perspektivo, sončno jedro doseže le približno 15 milijonov stopinj Celzija, kar pomeni, da se je reaktor lahko dotaknil temperatur, ki so 10-krat višje od te.

Naslednji cilj znanstvenikov, ki stojijo za eksperimentalnim reaktorjem, je vzdrževati visoko temperaturo za daljše časovno obdobje. Pred tem je Vzhod leta 2018 dosegel rekordno temperaturo 100 milijonov stopinj Celzija.

To je korak v pravo smer, kar zadeva zeleni razvoj Kitajske, je za Global Times povedal Lin Boquiang. Je bolj kot tehnologija prihodnosti, ki je ključnega pomena za zeleni razvoj Kitajske, je dejal. Čeprav je to pomemben razvoj, je Boquiang dejal, da so še dobra tri desetletja, preden bo Kitajska lahko videla popolnoma delujoče umetno sonce.

Vendar Kitajska ni edina država, ki je dosegla visoke temperature plazme. Leta 2020 je južnokorejski reaktor KSTAR postavil nov rekord z vzdrževanjem temperature plazme nad 100 milijoni stopinj Celzija 20 sekund.

Delite S Prijatelji: