Istorinis proveržis: Kinijos „dirbtinė saulė“ pasiekė tai, kas buvo neįmanoma

Kinijoje pasiektas reikšmingas proveržis branduolinės sintezės srityje, kuri jau daugelį metų laikoma viena perspektyviausių ateities energetikos technologijų. Kinijos mokslų akademijos mokslininkų sukurtas eksperimentinis reaktorius, vadinamas „dirbtine Saule“, pasiekė iki šiol neįmanomu laikytą plazmos tankį, o tai leidžia tikėtis, kad bus įveikta viena didžiausių kliūčių šios technologijos plėtrai. Šis pasiekimas dar labiau priartina galimybę ateityje gaminti beveik neribotą, švarią energiją be pavojingų atliekų, dėl ko branduolinė sintezė dažnai vadinama „šventuoju graliu“ energetikos sektoriuje.

Naujų ribų peržengimas

Branduolinė sintezė atkartoja tas pačias natūralias reakcijas, kurios vyksta Saulės viduje, tačiau jas įgyvendinti dideliu mastu iki šiol pasirodė esą itin sudėtinga.

Pastaraisiais metais pasiekta keletas reikšmingų proveržių, įskaitant svarbius laimėjimus Kinijos mokslų akademijos Eksperimentiniame pažangiajame superlaidžiame tokamake (EAST).

Praėjusiais metais Kinijos mokslų akademija pirmą kartą sėkmingai eksploatavo savo „dirbtinės Saulės“ reaktorių ilgiau nei 1 000 sekundžių – šis rekordas vėliau buvo pagerintas Prancūzijos WEST įrenginiu.

Abu eksperimentus ribojo teorinė tankio riba, vadinama Grinvaldo (Greenwald) riba, kuri lemia, kad kuras – arba plazma – pasiekus tam tikrą lygį tampa nestabili.

Taikydami naują procesą, vadinamą plazmos ir sienelės saviorganizacija, Kinijos mokslų akademijos mokslininkai sugebėjo išlaikyti plazmą stabilią esant precedento neturinčiam tankiui.

Mokslininkų teigimu, gerokai peržengus ilgą laiką galiojusias empirines plazmos tankio ribas, branduolinės sintezės uždegimą galima pasiekti su gerokai didesne energijos išeiga.

„Šie rezultatai rodo praktišką ir masteliui pritaikomą kelią plėsti tankio ribas tokamakuose bei naujos kartos degančios plazmos sintezės įrenginiuose“, – teigė Huadžongo mokslo ir technologijų universiteto profesorius Ping Zhu, vienas iš šio tyrimo vadovų.

Profesoriaus P. Zhu komanda dabar planuoja pritaikyti šį naują metodą EAST reaktoriuje, kad patvirtintų jo veikimą esant aukštos kokybės plazmos sąlygoms.

Branduolinės sintezės perspektyvos

Praktinė branduolinės sintezės energijos gamyba vis dar reikalauja didelių technologinių pažangų, kad ją būtų galima įgyvendinti dideliu mastu, tačiau keli startuoliai jau planuoja tai pristatyti per artimiausius kelerius metus.

Pavyzdžiui, 2023 m. JAV įsikūrusi įmonė „Helion Energy“ pasirašė pirmąją pasaulyje branduolinės sintezės energijos pirkimo sutartį, žadėdama iki 2028 m. „Microsoft“ tiekti 50 MW sintezės energijos.