Пояснення: Який китайський експериментальний термоядерний реактор зі «штучним сонцем» встановив рекорд?
Протягом 20 секунд китайське «штучне сонце» EAST досягло максимальної температури 288 мільйонів градусів за Фаренгейтом, що в десять разів спекотніше, ніж сонце. Що таке EAST і як він працює?
Пристрій EAST Tokamak призначений для повторення процесу ядерного синтезу, який здійснюється Сонцем і зірками. (Фото: сайт ASIPP) Китайський Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), який імітує процес генерації енергії сонця, встановив новий рекорд після того, як він пройшов при 216 мільйонів градусів за Фаренгейтом (120 мільйонів градусів за Цельсієм) протягом 101 секунди, повідомляють державні ЗМІ. Ще за 20 секунд штучне сонце також досягло максимальної температури 288 мільйонів градусів за Фаренгейтом (160 мільйонів градусів за Цельсієм), що в десять разів спекотніше, ніж сонце.
Останній подвиг китайських вчених є значним кроком у прагненні країни отримати чисту та безмежну енергію з мінімальною кількістю відходів. Прорив — це значний прогрес, і кінцевою метою має бути підтримувати температуру на стабільному рівні протягом тривалого часу, — сказав Лі Мяо, директор кафедри фізики Південного університету науки і техніки в Шеньчжені, Китай, у коментарі Global. Часи.
Інформаційний бюлетень| Натисніть, щоб отримати найкращі пояснення за день у папку 'Вхідні'.
Але експерти кажуть, що до експериментального китайського «штучного сонця» ще далеко. За словами Ліна Боцяна, директора Китайського центру досліджень економіки енергетики Сяменського університету, знадобляться десятиліття, щоб робочий реактор вийшов із експериментальних стадій.
Отже, що таке китайське «штучне сонце» СХІД?
Експериментальний удосконалений надпровідний реактор Токамак (EAST) — це передовий експериментальний пристрій для дослідження ядерного синтезу, розташований в Інституті фізики плазми Китайської академії наук (ASIPP) у Хефеї, Китай. Мета штучного сонця — відтворити процес ядерного синтезу, який є тією ж реакцією, яка дає живлення сонцю.
EAST є одним з трьох основних вітчизняних токамаків, які зараз експлуатуються по всій країні. Крім Сходу, Китай зараз експлуатує реактор HL-2A, а також J-TEXT. У грудні 2020 року HL-2M Tokamak, найбільший і найсучасніший в Китаї експериментальний дослідницький пристрій ядерного синтезу, був успішно запущений вперше, що стало ключовою віхою у зростанні дослідницьких можливостей Китаю в галузі ядерної енергетики.
З моменту введення в дію в 2006 році EAST встановив кілька рекордів за тривалістю утримання надзвичайно гарячої плазми. Проект EAST є частиною Міжнародного термоядерного експериментального реактора (ITER), який стане найбільшим у світі термоядерним реактором, коли він почне працювати в 2035 році. Проект включає внесок кількох країн, включаючи Індію, Південну Корею, Японію, Росію. і США.
Як працює «штучне сонце» СХІД?
Пристрій EAST Tokamak призначений для повторення процесу ядерного синтезу, який здійснюється Сонцем і зірками. Ядерний синтез – це процес, за допомогою якого виробляється висока кількість енергії без утворення великої кількості відходів. Раніше енергія вироблялася шляхом ядерного поділу — процесу, під час якого ядро важкого атома розщеплювалося на два або більше ядер легших атомів.
Хоча процес поділу є легшим у здійсненні, він утворює набагато більше ядерних відходів. На відміну від поділу, синтез також не виділяє парникових газів і вважається більш безпечним процесом з меншим ризиком аварій. Після освоєння ядерний синтез потенційно може забезпечити необмежену чисту енергію та дуже низькі витрати.
Щоб відбувся ядерний синтез, на атоми водню прикладаються величезне тепло й тиск, щоб вони злилися разом. Ядра дейтерію і тритію — обидва містяться у водні — зливаються разом, утворюючи ядро гелію, нейтрон разом із великою кількістю енергії.
Паливо нагрівають до температур понад 150 мільйонів градусів C, щоб утворити гарячий плазмовий суп із субатомних частинок. За допомогою сильного магнітного поля плазма утримується подалі від стінок реактора, щоб гарантувати, що вона не охолоне і не втратить свій потенціал генерувати велику кількість енергії. Плазма утримується на тривалий час для того, щоб відбувся синтез.
Який останній рекорд і чому він має значення?
Реактор EAST встановив новий рекорд у п’ятницю, досягнувши температури плазми в 216 мільйонів градусів за Фаренгейтом, а також пропрацював 20 секунд при температурі 288 мільйонів градусів за Фаренгейтом. Щоб поглянути на це в перспективі, ядро Сонця досягає лише близько 15 мільйонів градусів Цельсія, що означає, що реактор міг торкнутися температур, які в 10 разів вищі за цю.
Наступна мета вчених, які стоять за експериментальним реактором, — підтримувати високу температуру протягом тривалого періоду часу. Раніше в 2018 році на СХІДі досягла рекордної температури в 100 мільйонів градусів за Цельсієм.
'Це крок у правильному напрямку, що стосується зеленого розвитку Китаю', - сказав Лінь Боцян в інтерв'ю Global Times. Це більше схоже на технологію майбутнього, яка має вирішальне значення для зеленого розвитку Китаю, сказав він. Але, хоча це значний розвиток подій, Бокян сказав, що залишилося ще три десятиліття, перш ніж Китай зможе побачити повністю функціонуюче штучне сонце.
Але Китай – не єдина країна, яка досягла високих температур плазми. У 2020 році південнокорейський реактор KSTAR встановив новий рекорд, підтримуючи температуру плазми понад 100 мільйонів градусів за Цельсієм протягом 20 секунд.
Поділіться Зі Своїми Друзями:
