Branduolio sintezės energija ilgą laiką buvo laikoma šventosios alternatyviosios energijos grailu. Švari, gausi energija, sukurta atliekant savaiminį procesą, kai atominiai branduoliai yra sulydomi ypač aukštoje temperatūroje. Atomų tyrinėtojai ir fizikai jau daugiau nei pusę amžiaus siekė šio tikslo, tačiau pažanga buvo lėta. Nors sintezės galios mokslas yra tvirtas, šis procesas nebuvo praktiškas.
Trumpai tariant, sintezė gali būti laikoma tinkama galios forma tik tuo atveju, jei reakcijai inicijuoti sunaudojama mažiau energijos nei pagaminta. Laimei, pastaraisiais metais buvo imtasi daugybės teigiamų žingsnių siekiant šio tikslo. Naujausias atvežtas iš Kinijos, kur eksperimentinio pažangiojo superlaidžiojo tokamako (EAST) tyrėjai neseniai pranešė, kad pasiekė sintezės etapą.
Bėgant metams buvo pasiūlyta ir išbandyta daugybė skirtingų sintezės koncepcijų. Šiuo metu dvi populiariausios konstrukcijos yra inercinis izoliavimo metodas ir tokamako reaktorius. Pirmuoju atveju lazeriai naudojami deuterio kuro granulėms sulydyti, kad būtų sukurta sintezės reakcija. Pastarojoje procese naudojama toriaus formos uždarymo kamera, kuri naudoja magnetinius laukus ir vidinę srovę, kad apribotų didelės energijos plazmą.
Naudodamiesi tokamaku, turinčiu tris išskirtines savybes - ne apskrito skerspjūvio, visiškai superlaidžius magnetus ir visiškai aktyviai aušinamus plazmos komponentus (PFC) -, RAST įrenginio mokslininkai praėjusią savaitę paskelbė, kad jie gali gaminti vandenilio dujas, kurios buvo tris kartus karštesnė nei Saulės šerdis (maždaug 50 mln. ° C; 90 mln. ° F) ir sugebėjo palaikyti šią temperatūrą rekordiškai 102 sekundes.
Tai nėra mažas pasiekimas, nes uždarumas ir palaikoma temperatūra yra būtini norint sukurti sintezės energiją. Įjungę branduolių sintezės reaktorius, jie turi sugebėti išlaikyti reakciją ilgą laiką, daugiausia dėl to, kad reikia daug energijos norint suaktyvinti ją. Bet, be abejo, išlaikyti ir apriboti tokią didelės energijos plazmą yra gana sunku ir potencialiai pavojinga.
EAST įrenginys, esantis Fizinių mokslų instituto Hefei mieste, Jiangshu mieste, yra pajėgus išlaikyti aukštos energijos plazmą daugiau nei pusantros minutės ir yra žingsnis į priekį pasaulinėse sintezės varžybose. Atkurdama stabilias sąlygas, kuriomis natūraliai susilieja sintezė, t. Y. Saulės viduje, žmonija galėtų būti vienu žingsniu arčiau švarios ir praktiškai beribės energijos svajonės.
Bet, žinoma, šio teiginio atžvilgiu yra tam tikrų skepticizmų. Iki šiol buvo tik fizinių mokslų instituto paskelbtas pranešimas tęsti. Ir kol nebus pateikti recenzuoti rezultatai, pretenzija nebus patvirtinta. Tačiau jei jų rezultatai bus patvirtinti, tai reikš, kad tikėtina, jog bus tam tikrų varžybų, siekiant išsiaiškinti, kas gali pasiekti vis geresnių rezultatų. Ir ta konkurencija jau gali būti!
Likus kelioms dienoms iki EAST objekto paskelbimo apie šį etapą, Karlsruhe technologijos instituto (KIT) tyrėjai Vokietijoje paskelbė savo. Čia tyrėjai teigė, kad „Wendelstein 7-X (W7X)“ stellaratorius - didžiausias tokio tipo sintezės reaktorius - pirmą kartą sėkmingai sugebėjo pagaminti ir išlaikyti vandenilio plazmą.
Panašus į tokamako dizainą, stelleratorius naudoja susuktus žiedus ir išorinius magnetus, kad apribotų plazmą. „Wendelstein 7-X“, kaip vienas geriausiai žinomų kaip stellaratoriaus pavyzdys, galėjo šildyti vandenilio dujas iki 80 milijonų laipsnių Celsijaus temperatūros ir palaikyti tą plazmos debesį ketvirtį sekundės. Trumpai tariant, jie pasiekė reakciją, kuri pagamino daugiau energijos, tačiau daug mažiau laiko.
Ateinančiais metais tikimasi daugiau naujienų sintezės srityje, nes tokie projektai kaip Tarptautinis termobranduolinis eksperimentinis reaktorius (ITER) prisijungs prie interneto. Įsikūręs Prancūzijos pietuose, ITER panaudos didžiausią pasaulyje eksperimentinį tokamako reaktorių ir bus iki šiol didžiausias sintezės eksperimentas. EAST priemonė nurodė ketinanti tiesiogiai dalyvauti ITER veikloje ir pasidalinti savo patirtimi bei žiniomis.
Nors mes vis dar esame daug metų nutolę nuo branduolių sintezės reaktorių, kurie išsprendžia visus mūsų su energija susijusius klausimus, dera žinoti, kad mes imamės reikiamų veiksmų, kad tai taptų realybe. Kas žino? Kažkada mūsų vaikai (ar anūkai) gali pažvelgti į XXI amžiaus pradžią kaip į „prieš sintezės epochą“ ir susimąstyti, kaip mums kada nors pavyko išsiversti!
