Kineski reaktor za nuklearnu fuziju, poznat kao "vještačko Sunce", ostvario je značajan napredak uspjevši da održi plazmu stabilnom pri gustoćama koje premašuju uobičajene radne parametre.
Ovo dostignuće, objavljeno u časopisu Science Advances, predstavlja važan korak naprijed u globalnim naporima za razvoj gotovo neograničenog izvora čiste energije. U Eksperimentalnom naprednom superprovodljivom tokamaku (EAST), naučnici su uspjeli održati plazmu, visokoenergetsko četvrto agregatno stanje materije, stabilnom pri izuzetno visokim gustoćama, što se do sada smatralo jednom od najvećih prepreka u razvoju nuklearne fuzije.
"Ova otkrića ukazuju na praktičan i skalabilan put za pomjeranje granica gustoće u fuzionim uređajima sljedeće generacije", izjavio je koautor studije Ping Zhu, profesor na Univerzitetu nauke i tehnologije Kine.
Nuklearna fuzija nudi potencijal za proizvodnju energije bez značajnog nuklearnog otpada i bez emisija stakleničkih plinova. Iako bi ovo otkriće moglo ubrzati razvoj ovog izvora energije, tehnologija je i dalje u velikoj mjeri eksperimentalna. Fuzioni reaktori funkcionišu spajanjem dva laka atoma u jedan teži, pri čemu se oslobađa energija, slično procesima koji se odvijaju na Suncu.
Kineski EAST je tokamak, reaktor sa magnetnim zadržavanjem. Jedna od ključnih prepreka u istraživanju fuzije je takozvana Greenwaldova granica (oko 100 milijardi milijardi čestica po kubnom metru) iznad koje plazma obično postaje nestabilna. Iako veće gustoće omogućavaju više sudara atoma i smanjuju trošak reakcije, nestabilnost obično prekida proces.
Naučnici na EAST-u su uspjeli kontrolisati interakciju plazme sa zidovima reaktora i održati je stabilnom pri gustoćama 1,3 do 1,65 puta većim od Greenwaldove granice.
Iako su slične rezultate ranije postizali američki reaktori poput DIII-D i istraživači sa University of Wisconsin–Madison, dostignuće na EAST-u je omogućilo naučnicima da po prvi put zagriju plazmu do stanja poznatog kao "režim bez granice gustoće", u kojem plazma ostaje stabilna i pri daljem povećanju gustoće.
Napredak ostvaren u Kini i SAD-u bit će iskorišten u razvoju ITER-a (Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora) u Francuskoj. ITER je projekt saradnje desetina zemalja sa ciljem izgradnje najvećeg tokamaka na svijetu. Očekuje se da ITER započne fuzione reakcije punog obima 2039. godine, što bi moglo otvoriti put ka komercijalnim fuzionim elektranama.