Kineski fuzijski reaktor postigao je gustoće plazme koje su se nekada smatrale nemogućima u tim reaktorima, što predstavlja veliki napredak u istraživanju nuklearne fuzije.
Eksperimentalni napredni supravodljivi tokamak (EAST), smješten u kineskom gradu Hefeiu, osmišljen je kako bi oponašao fuzijske procese koji pokreću Sunce, s ciljem pružanja čistog i gotovo neiscrpnog izvora energije. Fuzija nastaje kada se lagani atomi spajaju u teže pod ekstremnom temperaturom i tlakom, oslobađajući energiju, ali samo ako uvjeti omogućuju da se proizvede više energije nego što se potroši pri toj fuziji.
Tokamak fuzijski reaktori zadržavaju plazmu u komorama u obliku krafne pomoću magnetskih polja. Do sada se smatralo da plazma ne može prijeći određenu gustoću bez da postane nestabilna, što je ograničenje poznato kao Greenwaldova granica. U najnovijem istraživanju objavljenom u stručnom časopisu Science Advances, znanstvenici koji rade na EAST-u izvijestili su da su premašili tu granicu, postigavši gustoće plazme 30 do 65 posto više nego što je ranije bilo moguće.
Ovi rezultati su vrlo obećavajući i trebali bi se istražiti i na drugim tokamak uređajima, rekao je za Nature Jeronimo Olaya, fizičar fuzijske plazme u Francuskoj komisiji za alternativne energije i atomsku energiju, koji nije sudjelovao u istraživanju.
Kineski tim je koristio mikrovalove velike snage za učinkovitije zagrijavanje početnog goriva, smanjujući količinu metalnih atoma koji ulaze u plazmu s unutarnjih zidova reaktora. Manje nečistoća znači smanjenu neželjenu radijaciju i veću stabilnost plazme. Ubrizgavanje neutralnog plina dodatno je osiguralo gorivo i istovremeno hladilo područja uz zidove, održavajući plazmu čistom pri većim gustoćama.
Dominique Escande, koautor s Sveučilišta Aix-Marseille u Francuskoj, prvi je još u istraživnaju iz 2021. godine predložio da se Greenwaldova granica može premašiti stabilizacijom odnosa plazme i zidova reaktora.
Visoka gustoća, visoka temperatura i dugo vrijeme zadržavanja energije svi su ključni, rekao je Olaya, no održavanje svih tih uvjeta istovremeno do sada je bilo nedostižno.
David Hammer, nuklearni inženjer s američkog Sveučilišta Cornell, koji nije sudjelovao u istraživanju, dodao je za Nature da taj pristup može povećati učinkovitost tokamaka bez velikih ulaganja u snažnije magnete.
Koautor kineske studije, Ping Zhu s kineskog Huazhong Sveučilišta znanosti i tehnologije, naveo je da tim planira predložiti ponavljanje eksperimenta na ITER fuzijskom reaktoru u južnoj Francuskoj.
