Kinijos mokslininkai padarė proveržį branduolių sintezės tyrimų srityje ir savo eksperimentiniu reaktoriumi EAST pasiekė naują pasaulio rekordą. Branduolių sintezės reaktorius 18 minučių (1 080 sekundžių) išlaikė 100 mln. laipsnių Celsijaus temperatūrą – tai gerokai pranoko ankstesnius bandymus ir priartino pasaulį prie neribotos švarios energijos ateities.
Kas yra branduolių sintezė ir kodėl ji svarbi?
Branduolių sintezė yra tas pats procesas, kuris maitina Saulę. Skirtingai nuo tradicinių branduolinių reaktorių, kurie remiasi branduolių dalijimusi (atomų skilimu), branduolių sintezės metu sujungiami atomų branduoliai ir taip sukuriama energija. Šis procesas išskiria milžiniškus energijos kiekius, nesukuriant kenksmingų radioaktyviųjų atliekų ar šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
Mokslininkai mano, kad branduolių sintezės energija galėtų pakeisti iškastinį kurą, o savo efektyvumu net pralenkti atsinaujinančius šaltinius, tokius kaip vėjas ir saulė. Visada buvo sudėtinga išlaikyti ekstremalią temperatūrą, reikalingą branduolių sintezei, tačiau naujausias Kinijos eksperimentas nustato naują pasaulinį standartą.
Kinijos rekordiniai pasiekimai
Kinijos HL-2M reaktorius, kuris yra EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) projekto dalis, pasiekė:
- 100 milijonų laipsnių Celsijaus per 1080 sekundžių
- Ilgiausiai trukusi aukštos temperatūros plazmos reakcija
- Temperatūra 14 kartų karštesnė už Saulės branduolį
Palyginimui, ankstesnis rekordas priklausė Pietų Korėjos KSTAR reaktoriui, kuris 100 mln. laipsnių Celsijaus temperatūrą išlaikė 48 sekundes. Naujasis Kinijos pasiekimas keičia branduolinės sintezės tyrimų kryptį.
Kaip veikia Kinijos branduolių sintezės reaktorius
Čengdu mieste esančiame HL-2M reaktoriuje naudojami pažangūs superlaidūs magnetai, kad būtų palaikoma itin aukšta temperatūra, reikalinga branduolių sintezei. Šie aukštatemperatūriai superlaidininkai buvo sukurti Kinijoje likus vos keliems mėnesiams iki eksperimento, o tai rodo sparčią šalies pažangą branduolinių technologijų srityje.
Mokslininkai mano, kad per artimiausią dešimtmetį branduolių sintezės reaktoriai galėtų pradėti gaminti daugiau energijos, nei jos sunaudoja, todėl taptų perspektyvia alternatyva tradicinėms elektrinėms.
Pasaulinės lenktynės dėl branduolių sintezės energijos
Kinija ne viena siekia branduolių sintezės. ITER projektas Prancūzijoje, vienas didžiausių tarptautinio bendradarbiavimo branduolių sintezės srityje projektų, buvo baigtas 2024 m. ir šiais metais turėtų būti atliktas pirmasis bandymas. Prie šio projekto aktyviai dirba Europos mokslininkai.
Branduolių sintezės moksliniai tyrimai vykdomi visame pasaulyje, taip pat pažangos siekia JAV, Jungtinė Karalystė, Japonija ir Pietų Korėja. Tačiau naujausias Kinijos pasiekimas leidžia jai tapti lydere lenktynėse dėl pirmosios komercinės branduolių sintezės jėgainės sukūrimo.
Kas toliau laukia branduolinės sintezės?
Kitas tikslas – pasiekti, kad branduolių sintezės reaktorius pagamintų daugiau energijos, nei jos sunaudoja. Kinija siekia šį etapą pasiekti su HL-2M, kai temperatūra yra 200 milijonų laipsnių Celsijaus – tai dar niekam nėra pavykę.
Jei tai pavyks, branduolių sintezės reaktoriai galėtų iš esmės pakeisti pasaulio energetiką:
- Neribotą, švarią energiją
- Nulinis šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas
- Jokio branduolinio išsilydymo pavojaus
- Stabili alternatyva iškastiniam kurui
Ar branduolių sintezės energija galėtų pakeisti iškastinį kurą?
Didėjant pasauliniam energijos poreikiui ir augant susirūpinimui dėl klimato kaitos, branduolių sintezės energija laikoma galutiniu sprendimu. Kai kurie ekspertai prognozuoja, kad komercinės branduolių sintezės jėgainės galėtų tapti realybe iki 2050 m.
Ar pritartumėte didesnėms investicijoms į branduolių sintezę kaip į ateities energetiką? Pasidalykite savo mintimis komentaruose!
