Η Κίνα έκανε ακόμη ένα εντυπωσιακό βήμα προς την αξιοποίηση της πυρηνικής σύντηξης, μιας μορφής ενέργειας που υπόσχεται καθαρή και ανεξάντλητη παραγωγή. Στο Hefei, στο Εθνικό Επιστημονικό Κέντρο, οι μηχανικοί του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών κατάφεραν να διατηρήσουν σταθερό πλάσμα για περισσότερα από 17 λεπτά σε θερμοκρασία που ξεπέρασε τους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου — πάνω από έξι φορές θερμότερη από τον πυρήνα του Ήλιου.
Το πείραμα EAST και η σημασία του
Η συσκευή που πέτυχε το ρεκόρ είναι το Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), γνωστός διεθνώς και ως «Τεχνητός Ήλιος». Αν και δεν πρόκειται για αντιδραστήρα με στόχο την εμπορική παραγωγή, λειτουργεί ως δοκιμαστικό πεδίο από το 2006, παρέχοντας πολύτιμα δεδομένα στη διεθνή επιστημονική κοινότητα.
Το EAST έχει μια μοναδική σχεδιαστική προσέγγιση: είναι το πρώτο πλήρως υπεραγώγιμο tokamak με μη κυκλικό σχήμα. Η επιλογή αυτή επέτρεψε καλύτερο έλεγχο του πλάσματος και βελτίωση των επιδόσεων, ιδιαίτερα στη λειτουργία Η mode, μια κατάσταση υψηλής απόδοσης που θεωρείται απαραίτητη για την πραγματική παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης.
Ρεκόρ διάρκειας και διεθνές μήνυμα
Στις αρχές του 2025, οι Κινέζοι ερευνητές ανακοίνωσαν ότι πέτυχαν εκφόρτιση πλάσματος διάρκειας 1.066 δευτερολέπτων, δηλαδή πάνω από 17 λεπτά συνεχούς σταθερότητας. Πρόκειται για ένα χρονικό όριο που δεν είχε ξεπεραστεί ποτέ ξανά και που θεωρείται καίριας σημασίας, καθώς αποδεικνύει ότι η σύντηξη μπορεί να διατηρηθεί για μεγάλα διαστήματα χωρίς απώλεια ελέγχου.
Τα νέα αυτά δεδομένα δίνουν στους επιστήμονες εργαλεία για να κατανοήσουν καλύτερα τόσο τη σταθερότητα του πλάσματος όσο και την αντοχή των υλικών που έρχονται σε επαφή με τέτοιες ακραίες συνθήκες.
Η αρχή λειτουργίας του tokamak
Ο μηχανισμός πίσω από τη λειτουργία του EAST βασίζεται στη μέθοδο του μαγνητικού περιορισμού. Ένα πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο κρατά το πλάσμα, δηλαδή την κατάσταση της ύλης όπου ηλεκτρόνια και πυρήνες κινούνται ελεύθερα, παγιδευμένο στο εσωτερικό του θαλάμου χωρίς να έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα.
Μόνο σε αυτές τις συνθήκες είναι δυνατό να αναπαραχθούν οι αντιδράσεις σύντηξης που παρατηρούμε στα άστρα. Ο στόχος δεν είναι απλώς να επιτευχθεί η αντίδραση, αλλά να παραχθεί περισσότερη ενέργεια από αυτή που απαιτείται για να ξεκινήσει η διαδικασία, το κρίσιμο βήμα για να γίνει η σύντηξη βιώσιμη ενεργειακή πηγή.
Δίκτυο συνεργασιών και τεχνολογικές προκλήσεις
Η επιτυχία του πειράματος δεν ανήκει μόνο στην ομάδα του Hefei. Ερευνητές από πανεπιστήμια, κέντρα και επιχειρήσεις συνεργάστηκαν στενά, με επικεφαλής τον Jianwen Yan του Energy Institute. Όπως τόνισε, το αποτέλεσμα αποδεικνύει ότι είναι τεχνικά εφικτή η σταθερή λειτουργία ενός tokamak, μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της έρευνας στη σύντηξη.
Ωστόσο, η θεωρία απέχει ακόμη από την πράξη. Η δημιουργία αντιδραστήρων που θα τροφοδοτούν ολόκληρες πόλεις προϋποθέτει την ανάπτυξη υλικών ανθεκτικών σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών, αλλά και μαγνητικών συστημάτων που δεν θα καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Η επίλυση αυτών των ζητημάτων αποτελεί το μεγαλύτερο στοίχημα για την επόμενη δεκαετία.
Τα οφέλη της σύντηξης
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πηγές ενέργειας, η σύντηξη έχει σημαντικά πλεονεκτήματα. Δεν εκπέμπει αέρια του θερμοκηπίου, δεν παράγει μακρόβια ραδιενεργά απόβλητα και χρησιμοποιεί ως καύσιμο ισότοπα του υδρογόνου, που υπάρχουν σε αφθονία στη Γη. Αν καταστεί εφικτή η εμπορική της αξιοποίηση, θα μπορούσε να αποτελέσει μια καθαρή και σχεδόν ανεξάντλητη πηγή ενέργειας για τον πλανήτη.
Η διεθνής κούρσα της σύντηξης
Η Κίνα δεν είναι η μόνη χώρα που επενδύει δυναμικά στη σύντηξη. Σε παγκόσμιο επίπεδο, το μεγαλύτερο συνεργατικό εγχείρημα είναι το ITER, που κατασκευάζεται στη Γαλλία, το οποίο στοχεύει στη δημιουργία ενός πειραματικού αντιδραστήρα σύντηξης που θα αποδείξει την εμπορική βιωσιμότητα της τεχνολογίας.
Η πρόοδος του EAST ενισχύει αυτήν την παγκόσμια προσπάθεια, παρέχοντας κρίσιμα δεδομένα και τεχνογνωσία που θα αξιοποιηθούν και σε άλλα μεγάλα έργα.
[via]
