Naučnici su upravo postavili novi svetski rekord u održavanju plazme na visokoj temperaturi, koristeći Korejsko superprovodno tokamak istraživačko postrojenje (KSTAR). Temperatura jona je dostigla 100 miliona stepeni Celzijusa u trajanju od 20 sekundi.
Poznat kao korejsko „veštačko sunce“, KSTAR koristi magnetna polja za generisanje i stabilizaciju vrele plazme, sa ciljem da nuklearna fuzija postane svakodnevna realnost. Potencijalno neograničeni izvor čiste energije mogao bi da transformiše savremenu civilizaciju.
Pre ovog eksperimenta, 100 miliona stepeni je dostignuto na maksimalno 10 sekundi, tako da imamo značajno poboljšanje. Ipak, pred nama je dug put pre nego što u potpunosti odbacimo druge izvore energije. U ovom trenutku snaga nuklearne fuzije još uvek je teorijska mogućnost, a ne praktična realnost.
„Tehnologije potrebne za održavanje super vrele plazme ključne su za realizaciju energije fuzije,“ kaže nuklearni fizičar Si-Vu Jun, direktor KSTAR istraživačkog centra na Korejskom institutu za fuzijsku energiju (KFE). „Uspeh KSTAR-a na održavanju visokih temperatura biće važna prekretnica za dugotrajni rad plazme. Ova tehnologija je ključna komponenta svakog budućeg komercijalnog fuzionog reaktora.“
Skok na 20 sekundi omogućila je nadogradnja unutrašnje transportne barijere (ITB) KSTAR-a. Naučnici ne razumeju ovaj proces u potpunosti, ali uspevaju na bazičnom nivou da kontrolišu bezbednost i stabilnost reakcija nuklearne fuzije.
KSTAR je reaktor klase tokamak, sličan onom koji je nedavno aktiviran u Kini; spajanjem atomskih jezgara, oslobađa se ogromna količina energije (za razliku od nuklearne fisije koja cepa atomska jezgra i koristi se u klasičnim nuklearnim elektranama).
Iako je naučni rad veoma složen, ostvaren je stabilan napredak. KSTAR je prvi put prešao limit od 100 miliona stepeni 2018. godine, a 2019. uspeo je da održi temperaturu 8 sekundi. Nedavni rezultat je dvostruko bolji.
Fuzioni uređaji poput KSTAR-a koriste izotope vodonika da bi stvorili stanje plazme u kojem su joni i elektroni odvojeni i spremni za zagrevanje. Iste fuzione reakcije se dešavaju na Suncu, pa odatle potiče i neformalni naziv ovog reaktora.
Održavanje ekstremno visokih temperatura na duži vremenski period pokazalo se veoma izazovnim. Naučnici će morati da obore seriju ovakvih rekorda pre nego što nuklearna fuzija profunkcioniše kao izvor energije, trošeći pritom nešto morske vode (izvor izotopa vodonika) i ostavljajući minimalni otpad.
Uprkos velikom radu koji predstoji, napredak je ohrabrujući. Do 2025. godine, inženjeri KSTAR-a nameravaju da pređu granicu od 100 miliona stepeni na period od 300 sekundi.
(ScienceAlert-ZTP, foto: Michel Maccagnan)
