Füzyon gücü neredeyse bir asırdır bilim adamlarının, çevrecilerin ve fütüristlerin ateşli rüyasıydı. Son birkaç on yıldır, bilim adamları, insanlara temiz, bol enerji sağlayacak ve sonunda fosil yakıtlara ve diğer kirli yöntemlere bağımlılığımızı bozacak sürdürülebilir füzyon reaksiyonları yaratmanın bir yolunu bulmaya çalışıyorlar.
Son yıllarda, “füzyon çağını” gerçeğe yakınlaştıran birçok olumlu adım atılmıştır. En son, Deneysel İleri Süper İletkenli Tokamak (EAST) ile çalışan bilim adamları - aka. “Çin yapay güneşi” - hidrojen plazmasının bulutlarını 100 milyon derecenin üzerinde süper ısıtarak yeni bir rekor kırdı - bu, Güneş'in kendisinden altı kat daha sıcak bir sıcaklık!
Bilim adamları enerji üretmek için hidrojen atomlarını kaynaştırırken, tökezleme bloğu her zaman “başabaş noktası” olarak bilinen şeye ulaşıyor. Bu, kendi kendine devam eden bir füzyon reaksiyonu tarafından üretilen enerjinin, onu başlatmak için gereken enerjiye eşit olduğu yerdir. Ve henüz bu noktaya gelmemiş olsak da, bilim adamları her zaman yaklaşıyor.
Şu anda, füzyon gücü üretmek için en popüler iki yöntem atalet hapsi yaklaşımı ve tokamak reaktörüdür. Önceki durumda, lazerler, bir füzyon reaksiyonu oluşturmak için döteryum peletlerini (H² veya "ağır hidrojen") kaynaştırmak için kullanılır. İkincisinde, işlem, yüksek enerjili plazmayı sınırlamak için manyetik alanlar ve dahili bir akım kullanan torus şeklindeki bir hapsetme odası içerir.
Bu plazmayı süper ısıtarak ve stabil kalmasını sağlayarak kendi kendine devam eden bir füzyon reaksiyonu oluşturulabilir. Diğer tokamak reaktörleri plazma torusunu sabit tutmak için manyetik bobinlere güvenirken, Çin EAST reaktörü torusu kontrol altında tutmak için hareketli plazmanın kendisi tarafından üretilen manyetik alanlara güvenir. Bu onu daha az kararlı hale getirir, ancak fizikçilerin ısı seviyelerini artırmasına izin verir.
Dört ay süren bir kampanyadan sonra, EAST bilim ekibi yeni bir sıcaklık kaydına ulaşmak için dört çeşit ısıtma gücü entegre edebildi. Bunlara düşük hibrit dalga ısıtması, elektron siklotron dalga ısıtması, iyon siklotron rezonans ısıtması ve nötr ışın iyonu ısıtması dahildir. Bu kombine yöntemlerle plazma akım yoğunluk profili optimize edildi.
Bilim ekibi, dört farklı ısıtma tekniğinin birleşmesini optimize etmeyi başardıktan sonra, 100 milyon ° C'den daha fazla ısıtılmış elektronlar içeren yüklü parçacıklar bulutu oluşturabildiler. Ayrıca 10 MegaWatt (MW) güç enjeksiyon seviyesini aştılar ve plazma depolanan enerjiyi 300 kilojoule (kJ) yükseltti.
Bu, CASHIPS'teki bilim adamlarının ilk kez bir füzyon kilometre taşına ulaştığını bildirmedi. 2016 yılında ekip, Güneş'in çekirdeğinden üç kat daha sıcak olan hidrojen gazı ürettiklerini (yaklaşık 50 milyon ° C; 90 milyon ° F) ve bu sıcaklığı rekor kıran bir 102 için koruyabildiğini açıkladı. saniye.
Bu son deneyle, EAST ekibi sadece plazma torusunun sıcaklığını iki katına çıkarmakla kalmadı (yeni bir rekor kırdı), aynı zamanda istikrarlı durum operasyonları gerçekleştirmek için çok önemli olan birkaç sorunu çözmeyi başardılar. Örneğin, sürekli bir füzyon reaksiyonunu sürdürmek için zamanlaması doğru olmak zorunda olan parçacık ve güç egzozunun hapsedilmesini çözdüler.
Deney, aynı zamanda, hepsi de birçok büyük füzyon projesinin gerçekleştirilmesi için çok önemli olacak olan ısı egzoz, taşıma ve akım tahrik modellerinin validasyonu için önemli veriler sağlamıştır. Bunlar arasında Uluslararası Termonükleer Deney Reaktörü (ITER), Çin Füzyon Mühendisliği Test Reaktörü (CFETR) ve DEMOnstration Power Station (DEMO) bulunmaktadır.
Başlangıçta 2006 yılında inşa edilen EAST, küresel bilim topluluğunun istikrarlı devlet operasyonları ve fizik araştırmaları yapmasına izin veren tamamen açık bir test tesisi haline geldi. Ve DOĞU ekibinin bir kez daha Güneş'i aşan sıcaklık koşulları yaratmayı başardığı göz önüne alındığında, “Çin yapay güneşi” lakabı neredeyse hiç gergin görünmüyor!
Temiz enerji çağı yaklaşıyor ve bir an önce değil!
