Ipinaliwanag: Ano ang 'artificial sun' experimental fusion reactor ng China na nakapagtala ng rekord?

Sa loob ng 20 segundo, naabot ng 'artificial sun' EAST ng China ang pinakamataas na temperatura na 288 milyong degrees Fahrenheit, na mahigit sampung beses na mas mainit kaysa sa araw. Ano ang EAST at paano ito gumagana?

Ang aparatong EAST Tokamak ay idinisenyo upang gayahin ang proseso ng pagsasanib ng nukleyar na isinasagawa ng araw at mga bituin. (Larawan: website ng ASIPP)

Ang Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) ng China, na ginagaya ang proseso ng pagbuo ng enerhiya ng araw, ay nagtakda ng bagong record matapos itong tumakbo sa 216 million degrees Fahrenheit (120 million degrees Celsius) sa loob ng 101 segundo, ayon sa state media. Para sa isa pang 20 segundo, nakamit din ng artipisyal na araw ang pinakamataas na temperatura na 288 milyong digri Fahrenheit (160 milyong digri Celsius), na mahigit sampung beses na mas mainit kaysa sa araw.

Ang pinakahuling nagawa ng mga Chinese scientist ay isang makabuluhang hakbang sa paghahanap ng bansa na mag-unlock ng malinis at walang limitasyong enerhiya, na may kaunting basurang produkto. Ang tagumpay ay makabuluhang pag-unlad, at ang pangwakas na layunin ay dapat na panatilihin ang temperatura sa isang matatag na antas sa mahabang panahon, sinabi ni Li Miao, ang direktor ng departamento ng pisika sa Southern University of Science and Technology sa Shenzhen, China, sa Global Mga oras.

Newsletter| Mag-click upang makuha ang pinakamahusay na mga tagapagpaliwanag ng araw sa iyong inbox

Ngunit sinasabi ng mga eksperto na malayo pa ang mararating para sa eksperimental na 'artificial sun' ng China. Ayon kay Lin Boquiang, ang direktor ng China Center for Energy Economics Research sa Xiamen University, aabutin ng ilang dekada bago lumabas ang isang gumaganang reactor mula sa mga eksperimentong yugto nito.

Kaya, ano ang 'artipisyal na araw' ng Tsina sa SILANGAN?

Ang Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) reactor ay isang advanced na nuclear fusion experimental research device na matatagpuan sa Institute of Plasma Physics ng Chinese Academy of Sciences (ASIPP) sa Hefei, China. Ang layunin ng artipisyal na araw ay upang kopyahin ang proseso ng nuclear fusion, na parehong reaksyon na nagpapagana sa araw.

Ang EAST ay isa sa tatlong pangunahing domestic tokamak na kasalukuyang pinapatakbo sa buong bansa. Bukod sa EAST, kasalukuyang pinapatakbo ng China ang HL-2A reactor gayundin ang J-TEXT. Noong Disyembre 2020, ang HL-2M Tokamak, ang pinakamalaki at pinaka-advanced na nuclear fusion experimental research device ng China, ay matagumpay na na-power up sa unang pagkakataon — isang mahalagang milestone sa paglago ng mga kakayahan sa pagsasaliksik ng nuclear power ng China.

Dahil ito ay unang naging operational noong 2006, ang EAST ay nagtakda ng ilang mga tala para sa tagal ng pagkakulong sa sobrang init na plasma. Ang EAST na proyekto ay bahagi ng pasilidad ng International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), na magiging pinakamalaking nuclear fusion reactor sa mundo kapag ito ay naging operational sa 2035. Kasama sa proyekto ang mga kontribusyon ng ilang bansa, kabilang ang India, South Korea, Japan, Russia at ang Estados Unidos.

Paano gumagana ang 'artificial sun' EAST?

Ang aparatong EAST Tokamak ay idinisenyo upang gayahin ang proseso ng pagsasanib ng nukleyar na isinasagawa ng araw at mga bituin. Ang pagsasanib ng nuklear ay isang proseso kung saan ang mataas na antas ng enerhiya ay nagagawa nang hindi nagdudulot ng malaking dami ng basura. Noong nakaraan, ang enerhiya ay ginawa sa pamamagitan ng nuclear fission - isang proseso kung saan ang nucleus ng isang mabigat na atom ay nahati sa dalawa o higit pang nuclei ng mas magaan na mga atomo.

Habang ang fission ay isang mas madaling proseso na isakatuparan, ito ay bumubuo ng mas maraming nuclear waste. Hindi tulad ng fission, ang fusion ay hindi rin naglalabas ng greenhouse gases at itinuturing na isang mas ligtas na proseso na may mas mababang panganib ng mga aksidente. Kapag pinagkadalubhasaan, ang nuclear fusion ay maaaring magbigay ng walang limitasyong malinis na enerhiya at napakababang gastos.

Para mangyari ang nuclear fusion, ang matinding init at presyon ay inilalapat sa mga atomo ng hydrogen upang sila ay magsama-sama. Ang nuclei ng deuterium at tritium - parehong matatagpuan sa hydrogen - ay ginawa upang magsama-sama upang lumikha ng isang helium nucleus, isang neutron kasama ng isang buong pulutong ng enerhiya.

Ang gasolina ay pinainit sa temperatura na higit sa 150 milyong degrees C upang ito ay bumuo ng mainit na plasma na sopas ng mga subatomic na particle. Sa tulong ng isang malakas na magnetic field, ang plasma ay inilalayo sa mga dingding ng reactor upang matiyak na hindi ito lumalamig at mawala ang potensyal nito na makabuo ng malaking halaga ng enerhiya. Ang plasma ay nakakulong sa mahabang panahon para maganap ang pagsasanib.

Ano ang pinakabagong tala at bakit ito mahalaga?

Nagtakda ng bagong record ang EAST reactor noong Biyernes nang makamit nito ang temperatura ng plasma na 216 milyong degrees Fahrenheit at nagawa ring tumakbo ng 20 segundo sa 288 milyong degrees Fahrenheit. Upang ilagay ito sa pananaw, ang core ng araw ay umabot lamang sa humigit-kumulang 15 milyong degrees Celsius, na nangangahulugang ang reactor ay nahawakan ang mga temperatura na 10 beses na mas mainit kaysa doon.

Ang susunod na layunin para sa mga siyentipiko sa likod ng eksperimentong reaktor ay upang mapanatili ang mataas na temperatura sa loob ng mahabang panahon. Dati, ang EAST ay umabot sa record na temperatura na 100 milyong degrees Celsius noong 2018.

Ito ay isang hakbang sa tamang direksyon hanggang sa pag-aalala sa berdeng pag-unlad ng China, sinabi ni Lin Boquiang sa Global Times. Ito ay mas katulad ng isang hinaharap na teknolohiya na kritikal para sa green development push ng China, aniya. Ngunit habang ito ay isang makabuluhang pag-unlad, sinabi ni Boquiang na mayroon pa ring magandang tatlong dekada bago makita ng China ang isang ganap na gumaganang artipisyal na araw.

Ngunit ang China ay hindi lamang ang bansa na nakamit ang mataas na temperatura ng plasma. Noong 2020, nagtakda ng bagong record ang KSTAR reactor ng South Korea sa pamamagitan ng pagpapanatili ng temperatura ng plasma na mahigit 100 milyong degrees Celsius sa loob ng 20 segundo.

Ibahagi Sa Iyong Mga Kaibigan: