Forklaret: Hvad er Kinas 'kunstige sol' eksperimentelle fusionsreaktor, der har sat rekord?

I 20 sekunder opnåede Kinas 'kunstige sol' ØST en toptemperatur på 288 millioner grader Fahrenheit, hvilket er over ti gange varmere end solen. Hvad er EAST, og hvordan virker det?

EAST Tokamak-enheden er designet til at replikere den nukleare fusionsproces udført af solen og stjernerne. (Foto: ASIPPs hjemmeside)

Kinas Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), som efterligner solens energigenereringsproces, satte ny rekord, efter at den kørte ved 216 millioner grader Fahrenheit (120 millioner grader Celsius) i 101 sekunder, ifølge statslige medier. I yderligere 20 sekunder opnåede den kunstige sol også en toptemperatur på 288 millioner grader Fahrenheit (160 millioner grader Celsius), hvilket er over ti gange varmere end solen.

Den seneste bedrift af kinesiske videnskabsmænd er et væsentligt skridt i landets søgen efter at låse op for ren og ubegrænset energi med minimale affaldsprodukter. Gennembruddet er et betydeligt fremskridt, og det endelige mål bør være at holde temperaturen på et stabilt niveau i lang tid, sagde Li Miao, direktør for afdelingen for fysik ved Southern University of Science and Technology i Shenzhen, Kina, til Global. Tider.

Nyhedsbrev| Klik for at få dagens bedste forklaringer i din indbakke

kirsebær havfødt alder

Men eksperter siger, at der stadig er lang vej til Kinas eksperimentelle 'kunstige sol'. Ifølge Lin Boquiang, direktøren for China Center for Energy Economics Research ved Xiamen University, vil det tage årtier for en fungerende reaktor at komme ud af sine eksperimentelle stadier.

Så hvad er Kinas 'kunstige sol' ØST?

Den Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) reaktoren er en avanceret kernefusions-eksperimentel forskningsenhed placeret på Institute of Plasma Physics ved det kinesiske videnskabsakademi (ASIPP) i Hefei, Kina. Formålet med den kunstige sol er at replikere processen med kernefusion, som er den samme reaktion, der driver solen.

EAST er en af ​​tre store indenlandske tokamaks, der i øjeblikket drives over hele landet. Udover ØST driver Kina i øjeblikket HL-2A-reaktoren samt J-TEXT. I december 2020 blev HL-2M Tokamak, Kinas største og mest avancerede eksperimentelle atomfusionsforskningsenhed, med succes tændt for første gang - en vigtig milepæl i væksten af ​​Kinas atomkraftforskningskapacitet.

chloe green philip green

Siden den første gang blev operationel i 2006, har EAST sat adskillige rekorder for varigheden af ​​indespærring af ekstremt varmt plasma. EAST-projektet er en del af faciliteten International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), som bliver verdens største nukleare fusionsreaktor, når den bliver operationel i 2035. Projektet omfatter bidrag fra flere lande, herunder Indien, Sydkorea, Japan, Rusland og USA.

Hvordan fungerer den 'kunstige sol' ØST?

EAST Tokamak-enheden er designet til at replikere den nukleare fusionsproces udført af solen og stjernerne. Nuklear fusion er en proces, hvorigennem høje niveauer af energi produceres uden at generere store mængder affald. Tidligere blev energi produceret gennem nuklear fission - en proces, hvor kernen af ​​et tungt atom blev opdelt i to eller flere kerner af lettere atomer.

Mens fission er en lettere proces at udføre, genererer den langt mere nukleart affald. I modsætning til fission udleder fusion heller ikke drivhusgasser og betragtes som en sikrere proces med lavere risiko for ulykker. Når først den er mestret, kan atomfusion potentielt give ubegrænset ren energi og meget lave omkostninger.

For at nuklear fusion skal opstå, påføres en enorm varme og tryk på brintatomer, så de smelter sammen. Kernerne af deuterium og tritium - begge fundet i brint - er lavet til at smelte sammen for at skabe en heliumkerne, en neutron sammen med en hel masse energi.

Brændstof opvarmes til temperaturer på over 150 millioner grader C, så det danner en varm plasmasuppe af subatomære partikler. Ved hjælp af et stærkt magnetfelt holdes plasmaet væk fra reaktorens vægge for at sikre, at det ikke afkøles og mister sit potentiale til at generere store mængder energi. Plasmaet er indespærret i lange varigheder for at fusion kan finde sted.

Hvad er den seneste rekord, og hvorfor betyder det noget?

ØST-reaktoren satte fredag ​​ny rekord, da den opnåede en plasmatemperatur på 216 millioner grader Fahrenheit og også nåede at køre i 20 sekunder ved 288 millioner grader Fahrenheit. For at sætte dette i perspektiv når solens kerne kun omkring 15 millioner grader Celsius, hvilket betyder, at reaktoren var i stand til at røre ved temperaturer, der er 10 gange varmere end det.

chris tucker nettoværdi

Det næste mål for forskerne bag forsøgsreaktoren er at opretholde den høje temperatur i en længere periode. Tidligere havde ØST nået en rekordtemperatur på 100 millioner grader Celsius i 2018.

Dette er et skridt i den rigtige retning, hvad angår Kinas grønne udvikling, sagde Lin Boquiang til Global Times. Det er mere som en fremtidig teknologi, der er afgørende for Kinas grønne udviklingsfremstød, sagde han. Men selvom dette er en væsentlig udvikling, sagde Boquiang, at der stadig er godt tre årtier, før Kina er i stand til at se en fuldt fungerende kunstig sol.

Men Kina er ikke det eneste land, der har opnået høje plasmatemperaturer. I 2020 satte Sydkoreas KSTAR-reaktor en ny rekord ved at holde en plasmatemperatur på over 100 millioner grader Celsius i 20 sekunder.

Del Med Dine Venner: