O descoperire semnificativă în cercetarea fuziunii nucleare: echipa de la EAST a depășit limitele tradiționale de densitate a plasmei
Laboratoarele din întreaga lume urmăresc cu interes fiecare pas marcat pe drumul către realizarea unei centrale de fuziune nucleară funcționale și sustenabile. În centrul acestor eforturi, cercetătorii chinezi de la Institutul de Fizică Fusion din Beijing, care operează tokamak-ul EAST, au făcut o descoperire deosebit de importantă: au reușit să mențină plasme la densități peste pragurile considerate tradițional limite sigure, fără a declanșa instabilități care ar putea compromite întreaga experiență.
Darul controlului peste limitele Greenwald
De peste patru decenii, limitele practice ale densității plasmei în tokamak-uri sunt determinate de limita Greenwald, un prag empiric care indică densitatea maximă la care plasma poate fi menținută stabil, în funcție de parametrii dispozitivului, precum curentul electric sau dimensiunea camerei. Depășirea acestei limite a fost întotdeauna considerată un risc major, pentru că instabilitățile apărute pot duce la pierderea controlului și, în cel mai rău caz, la distrugerea instalației.
Însă, echipa de la EAST a demonstrat posibilitatea de a depăși această barieră, atingând în mod concret valori între 1,3 și 1,65 ori limita Greenwald — un salt semnificativ față de valorile obișnuite de 0,8–1. Încă un pas spre consolidarea conceptului că densitatea maximă nu trebuie neapărat să fie o limitare de netrecut.
Rezultatele acestea au fost obținute printr-un echilibru fin între condițiile de start și tehnicile de încălzire a plasmei, în special utilizarea metodei de rezonanță ciclotronică electronică, care face electronii să absoarbă energie eficient. Practic, cercetătorii au reușit să controleze încărcarea plasmei și impuritățile din marginea acesteia, evitând pierderile de energie care, într-un astfel de regim, pot duce rapid la destabilizare.
Impactul pentru viitoarele centrale de fuziune și proiectul ITER
Parametrul critic al cercetării în domeniul fuziunii nucleare nu este doar să se obțină plasme mai lungi sau mai intense, ci să se realizeze un echilibru între temperatură, densitate și stabilitate, pentru a putea produce mai multă energie decât consumă reactorul. În acest sens, reușita laboratorului EAST de a opera dincolo de limitele tradiționale reprezintă un pas important spre crearea unor condiții mai prietene pentru proiecte de anvergură precum ITER, cel mai mare reactor de fuziune nucleară din lume, construit în Franța.
ITER a fost conceput pentru a demonstra viabilitatea unui reactor de fuziune comercial pentru producerea de energie, însă încă se confruntă cu provocări majore legate de controlul plasmei la densități ridicate. Lecțiile învățate din experimentul chinez pot contribui la reducerea costurilor și la crearea unor condiții de funcționare mai eficiente, reducând presiunea asupra câmpurilor magnetice și a temperaturilor extrem de înalte, greu de controlat și costisitor.
Pentru comunitatea internațională dedicată energiei din fuziune, aceste rezultate înseamnă că focusul nu trebuie să fie doar pe obținerea unor plasme mai fierbinți, ci și pe găsirea modalităților de a menține plasma stabilă la densități înalte — un factor esențial pentru creșterea productivității și eficienței centralei.
Pe măsură ce aceste evoluții progresează, și cercetările de la EAST devin un exemplu elocvent pentru trenul de lucru al viitorului domeniului fuziunii. În acest moment, lumea așteaptă cu interes următorii pași, în speranța că această strategie de control al densității plasmei va deveni un pilon de bază pentru realizarea unui reactor de fuziune funcțional, capabil să furnizeze o energie sigură și nepoluantă pentru generațiile viitoare.
