Energie de fuziune: EAST Tokamak din China atinge piatra cheie

Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) din China a menținut cu succes o funcționare constantă cu plasmă de înaltă izolare timp de 1,066 de secunde, doborând propriul record anterior de 403 secunde atins în 2023.   

La 20 ianuarie 2025, instalația Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) din China (cunoscută în mod popular sub numele de „soarele artificial” al Chinei) a menținut cu succes o funcționare constantă cu plasmă de înaltă izolare timp de 1,066 de secunde. Durata de 1,066 de secunde este un pas cheie în cercetarea fuziunii; prin urmare, această realizare este o piatră de hotar în urmărirea generării de energie prin fuziune. Instalația EAST a menținut anterior o funcționare constantă cu plasmă de izolare înalt timp de 403 secunde în 2023. Pentru a permite fuziunea nucleară, instalațiile de fuziune controlată trebuie să atingă temperaturi de peste 100 milioane ℃, menținând în același timp o funcționare stabilă pe termen lung.  

Instalația Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) din China a devenit operațională în 2007. Acesta este un dispozitiv tokamak și a servit ca platformă de testare deschisă pentru oamenii de știință pentru a efectua experimente și cercetări legate de fuziune de când a devenit operațional.  

Dispozitivul EAST tokamak este similar cu ITER ca formă și echilibru, dar mai mic, dar mai flexibil. Are trei caracteristici distinctive: secțiune transversală necirculară, magneți complet supraconductori și componente cu plasmă complet răcite cu apă (PFC). A făcut progrese semnificative în abordarea confinării magnetice a fuziunii nucleare, în special în atingerea temperaturii record a plasmei. 

Utilizarea magneților pentru a limita și controla plasma este una dintre cele două abordări principale pentru a atinge condițiile extreme necesare fuziunii nucleare. Dispozitivele Tokamak folosesc câmpuri magnetice pentru a genera căldură și pentru a limita plasma la temperatură înaltă. ITER este cel mai mare proiect tokamak din lume. Cu sediul în St. Paul-lez-Durance, în sudul Franței, ITER este cea mai ambițioasă colaborare în domeniul energiei de fuziune a 35 de națiuni. Folosește un torus inel (sau un dispozitiv magnetic gogoși) pentru a limita combustibilul de fuziune pentru perioade lungi la temperaturi suficient de ridicate pentru a avea loc aprinderea prin fuziune. La fel ca ITER, programul de fuziune STEP al Regatului Unit se bazează pe limitarea magnetică a plasmei folosind tokamak. Cu toate acestea, tokamak-ul programului STEP va avea formă sferică (în loc de gogoașa ITER). Un tokamak sferic este compact, rentabil și poate fi mai ușor de scalat.   

Inertial Confinement Fusion (ICF) este cealaltă abordare pentru realizarea condițiilor extreme necesare pentru fuziunea nucleară. În această abordare, condițiile extreme de fuziune sunt create prin comprimarea și încălzirea rapidă a unei cantități mici de combustibil de fuziune. Instalația Națională de Aprindere (NIF) de la Laboratorul Național Lawrence Livermore (LLNL) folosește tehnica de implozie cu laser pentru a imploda capsule pline cu combustibil deuteriu-tritiu folosind fascicule laser de înaltă energie. NIF a demonstrat recent o dovadă de concept a acestei abordări că fuziunea nucleară controlată poate fi exploatată pentru a satisface nevoile energetice.   

*** 

Referinte:  

1. Institutul de Științe Fizice Hefei, CAS. Știri – „Soarele artificial” chinezesc atinge un nou record într-o etapă semnificativă spre generarea de energie prin fuziune. Postat pe 21 ianuarie 2025. Disponibil la https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Tokamak supraconductor avansat experimental (EAST). Scurtă introducere. Disponibil la  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Comparație între EAST și ITER tokamak. Ştiinţe teoretice şi naturale,43,162-167. DOI: https://doi.org/10.54254/2753-8818/43/20240818  

4. Hu, J., Xi, W., Zhang, J. şi colab. Toate tokamak supraconductori: EST. AAPPS Bull. 33, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43673-023-00080-9  

5. Zheng J., et al 2022. Progrese recente în cercetarea fuziunii chineze bazate pe configurația tokamak supraconductoare. Inovația. Volumul 3, numărul 4, 12 iulie 2022, 100269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Articole pe aceeași temă  

1. Programul Fusion Energy din Marea Britanie: Dezvăluit conceptul de proiectare pentru prototipul STEP (7 septembrie 2024).  

2. „Fusion Ignition” a fost demonstrat pentru a patra oară la Lawrence Laboratory (20 decembrie 2023) 

3. Fusion Ignition devine o realitate; Energy Breakeven atins la Lawrence Laboratory (15 decembrie 2022) 

***