Chińskie „sztuczne słońce” przełamuje barierę gęstości plazmy – przełom w badaniach nad fuzją jądrową
Naukowcy z Chin dokonali przełomu w badaniach nad fuzją jądrową, przekraczając długoletnią barierę gęstości plazmy w reaktorze EAST. Odkrycie to może przyspieszyć rozwój energetyki termojądrowej i zwiększyć efektywność przyszłych reaktorów.
Przełom w chińskim reaktorze EAST
Chińscy badacze pracujący przy w pełni nadprzewodzącym tokamaku EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) ogłosili, że po raz pierwszy w historii udało im się osiągnąć tzw. „reżim bez ograniczeń gęstości” w plazmie. Oznacza to, że plazma pozostawała stabilna nawet przy gęstościach znacznie przekraczających dotychczasowe limity, które przez dziesięciolecia blokowały postęp w badaniach nad fuzją jądrową.
Na czym polegała bariera gęstości?
Fuzja jądrowa obiecywana jest jako źródło czystej i niewyczerpalnej energii. Kluczowym wyzwaniem jest jednak utrzymanie stabilnej plazmy o bardzo wysokiej temperaturze i gęstości. Dotychczasowe eksperymenty z tokamakami ograniczały się do pewnej granicy gęstości – po jej przekroczeniu plazma stawała się niestabilna, co uniemożliwiało dalszą pracę urządzenia.
Nowe badania potwierdzają, że jeśli interakcje plazmy ze ścianami reaktora są precyzyjnie kontrolowane, możliwe jest przekroczenie tych ograniczeń bez wystąpienia destabilizujących zjawisk.
Nowa teoria i jej potwierdzenie
Teoretyczna koncepcja tzw. samoorganizacji plazmy i ściany (PWSO) została zaproponowana przez francuskich naukowców z CNRS i Uniwersytetu Aix-Marseille. Zakłada ona, że w określonych warunkach, gdy plazma i metalowe ściany reaktora wchodzą w zrównoważoną interakcję, powstaje możliwość osiągnięcia „reżimu bez ograniczeń gęstości”.
W eksperymencie na EAST chińscy badacze pod kierunkiem prof. Pinga Zhu i prof. Ninga Yana zastosowali nowatorską strategię – precyzyjnie kontrolowali początkowe ciśnienie gazu oraz użyli rezonansowego ogrzewania elektronowego już na etapie rozruchu. Pozwoliło to zminimalizować zanieczyszczenia i straty energii oraz stopniowo zwiększać gęstość plazmy bez utraty stabilności.
Znaczenie dla przyszłości fuzji jądrowej
Osiągnięcie „reżimu bez ograniczeń gęstości” otwiera nowe możliwości dla przyszłych reaktorów fuzyjnych. Im wyższa gęstość plazmy, tym więcej energii można uzyskać z reakcji deuter-trit, co znacząco przybliża realizację celu, jakim jest energetyczne samozapłon plazmy („ignition”).
„Wyniki sugerują praktyczną i skalowalną ścieżkę do rozszerzenia limitów gęstości w tokamakach i przyszłych urządzeniach do spalania plazmy.”
– prof. Ping Zhu
Zespół planuje zastosować tę samą metodę podczas pracy w trybie wysokiej wydajności na reaktorze EAST, by sprawdzić, czy możliwe będzie utrzymanie tego efektu także przy jeszcze bardziej wymagających parametrach operacyjnych.
Podsumowanie
Przełomowe badania chińskiego zespołu mogą istotnie przyspieszyć prace nad komercyjną energetyką termojądrową. Odkrycie, że bariera gęstości plazmy może zostać pokonana dzięki kontroli interakcji ze ściankami reaktora, to ważny krok na drodze do pozyskania czystej, praktycznie niewyczerpalnej energii z fuzji jądrowej.
Zobacz również:
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
TAURON Ciepło inwestuje w modernizację i bezpieczeństwo dostaw ciepła w Dąbrowie Górniczej
TAURON Ciepło przeznacza ponad 115 mln zł na rozwój i modernizację infrastruktury ciepłowniczej w Dąbrowie Górniczej. Inwestycje mają kluczowe znaczenie dla niezawodności dostaw ciepła, bezpieczeństwa energetycznego oraz komfortu mieszkańców.
Aktualizacja Planu wdrożenia Nowego Modelu Wymiany Informacji (NMWI) przez CSIRE
Polskie Sieci Elektroenergetyczne zaktualizowały Plan etapowego wdrożenia Nowego Modelu Wymiany Informacji (NMWI) za pośrednictwem CSIRE. Zmiana dotyczy zadania opcjonalnego S2.14 i obowiązuje od 1 września 2026 r.
Bilansowanie handlowe KSE: wyzwania i ryzyka w lipcu 2026
W lipcu 2026 roku bilansowanie handlowe w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym napotkało na poważne wyzwania. Powtarzające się niezbilansowanie portfeli POB generuje ryzyka dla bezpieczeństwa systemu i wpływa na skrajne ceny energii na rynku bilansującym.
Termomodernizacja 500 szkół z KPO: nowa jakość edukacji i efektywności energetycznej
W całej Polsce trwa modernizacja energetyczna 500 placówek edukacyjnych, finansowana z Krajowego Planu Odbudowy. Przykładem jest Szkoła Podstawowa nr 8 w Gnieźnie, która zyskała nowoczesne rozwiązania poprawiające komfort nauki i efektywność energetyczną.
NFOŚiGW dzieli się doświadczeniem z Ukrainą: wsparcie dla systemu finansowania ochrony środowiska
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej rozpoczął praktyczną współpracę z Ukrainą w zakresie finansowania ochrony środowiska i transformacji energetycznej. Wspólne działania mają na celu budowę efektywnego, odpornego na zmiany systemu wsparcia zielonej transformacji u naszego wschodniego sąsiada.
NFOŚiGW zostaje większościowym akcjonariuszem EMP – 4,5 mld zł na polski samochód elektryczny
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej przekazał ElectroMobility Poland blisko 4,5 mld zł, stając się większościowym akcjonariuszem spółki. To kluczowy krok w realizacji Polskiego Hubu Elektromobilności i budowy krajowej fabryki aut elektrycznych.
Komentarze