Förklarat: Vad är Kinas 'konstgjorda sol' experimentella fusionsreaktor som har satt rekord?

Under 20 sekunder uppnådde Kinas 'konstgjorda sol' EAST en topptemperatur på 288 miljoner grader Fahrenheit, vilket är över tio gånger varmare än solen. Vad är EAST och hur fungerar det?

EAST Tokamak-enheten är designad för att replikera kärnfusionsprocessen som utförs av solen och stjärnorna. (Foto: ASIPP:s hemsida)

Kinas Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), som efterliknar solens energigenereringsprocess, satte ett nytt rekord efter att den sprang vid 216 miljoner grader Fahrenheit (120 miljoner grader Celsius) i 101 sekunder, enligt statliga medier. Under ytterligare 20 sekunder uppnådde den konstgjorda solen också en topptemperatur på 288 miljoner grader Fahrenheit (160 miljoner grader Celsius), vilket är över tio gånger varmare än solen.

Den senaste bedriften av kinesiska forskare är ett viktigt steg i landets strävan att låsa upp ren och obegränsad energi, med minimala avfallsprodukter. Genombrottet är betydande framsteg, och det slutliga målet bör vara att hålla temperaturen på en stabil nivå under lång tid, säger Li Miao, chef för fysikavdelningen vid Southern University of Science and Technology i Shenzhen, Kina, till Global. Tider.

Nyhetsbrev| Klicka för att få dagens bästa förklaringar i din inkorg

ed sheeran gift?

Men experter säger att det fortfarande är en lång väg att gå för Kinas experimentella 'konstgjorda sol'. Enligt Lin Boquiang, chef för China Center for Energy Economics Research vid Xiamen University, kommer det att ta decennier för en fungerande reaktor att komma ur sina experimentella skeden.

Så vad är Kinas 'konstgjorda sol' ÖST?

Den experimentella avancerade superledande Tokamak-reaktorn (EAST) är en avancerad experimentell forskningsenhet för kärnfusion belägen vid Institute of Plasma Physics vid den kinesiska vetenskapsakademin (ASIPP) i Hefei, Kina. Syftet med den konstgjorda solen är att replikera processen med kärnfusion, vilket är samma reaktion som driver solen.

EAST är en av tre stora inhemska tokamaks som för närvarande drivs över hela landet. Förutom ÖST driver Kina för närvarande reaktorn HL-2A samt J-TEXT. I december 2020 startade HL-2M Tokamak, Kinas största och mest avancerade experimentella forskningsenhet för kärnfusion, framgångsrikt för första gången – en viktig milstolpe i tillväxten av Kinas kärnkraftsforskningskapacitet.

Sedan den första gången togs i bruk 2006 har EAST satt flera rekord för varaktigheten av inneslutning av extremt het plasma. EAST-projektet är en del av anläggningen International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), som kommer att bli världens största kärnfusionsreaktor när den tas i drift 2035. Projektet omfattar bidrag från flera länder, inklusive Indien, Sydkorea, Japan, Ryssland och USA.

chloe nicole skådespelerska

Hur fungerar den ‘konstgjorda solen’ ÖST?

EAST Tokamak-enheten är designad för att replikera kärnfusionsprocessen som utförs av solen och stjärnorna. Kärnfusion är en process genom vilken höga nivåer av energi produceras utan att generera stora mängder avfall. Tidigare producerades energi genom kärnklyvning - en process där kärnan i en tung atom delades upp i två eller flera kärnor av lättare atomer.

Även om klyvning är en lättare process att genomföra, genererar den mycket mer kärnavfall. Till skillnad från fission släpper fusion inte heller ut växthusgaser och anses vara en säkrare process med lägre risk för olyckor. När den väl bemästras kan kärnfusion potentiellt ge obegränsad ren energi och mycket låga kostnader.

För att kärnfusion ska uppstå appliceras enorm värme och tryck på väteatomer så att de smälter samman. Kärnorna av deuterium och tritium - båda finns i väte - är gjorda för att smälta samman för att skapa en heliumkärna, en neutron tillsammans med en hel del energi.

Bränsle värms upp till temperaturer över 150 miljoner grader C så att det bildar en het plasmasoppa av subatomära partiklar. Med hjälp av ett starkt magnetfält hålls plasman borta från reaktorns väggar för att säkerställa att den inte kyls ner och förlorar sin potential att generera stora mängder energi. Plasman är innesluten under långa varaktigheter för att fusion ska kunna äga rum.

Vilket är det senaste rekordet och varför spelar det någon roll?

EAST-reaktorn satte nytt rekord i fredags när den uppnådde en plasmatemperatur på 216 miljoner grader Fahrenheit och även lyckades gå i 20 sekunder vid 288 miljoner grader Fahrenheit. För att sätta detta i perspektiv når solens kärna bara cirka 15 miljoner grader Celsius, vilket betyder att reaktorn kunde vidröra temperaturer som är 10 gånger varmare än så.

Chris Tucker nettovärde 2018

Nästa mål för forskarna bakom experimentreaktorn är att hålla den höga temperaturen under lång tid. Tidigare hade ÖST nått en rekordtemperatur på 100 miljoner grader Celsius 2018.

Det här är ett steg i rätt riktning när det gäller Kinas gröna utveckling, sa Lin Boquiang till Global Times. Det är mer som en framtida teknik som är avgörande för Kinas gröna utvecklingsframgång, sa han. Men även om detta är en betydande utveckling, sa Boquiang att det fortfarande är drygt tre decennier innan Kina kan se en fullt fungerande konstgjord sol.

Men Kina är inte det enda landet som har uppnått höga plasmatemperaturer. År 2020 satte Sydkoreas KSTAR-reaktor nytt rekord genom att hålla en plasmatemperatur på över 100 miljoner grader Celsius i 20 sekunder.

Dela Med Dina Vänner: