Čínský tokamak EAST dosáhl nového rekordu

Dosažená teplota je zhruba třikrát vyšší než teplota v nitru Slunce (15-20 milionů Kelvinů) a zhruba odpovídá teplotě v epicentru výbuchu středně velké termonukleární bomby. Dotyčný špičkový čínský tokamak nese zkratku EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, tedy Experimentální pokročilý supravodivý tokamak) a byl kdysi navržen ještě sovětskými vědci a inženýry.

Stejně jako jiné tokamaky má tento přístroj tvar kovového toru (“americké koblihy”) se spojitou, dutou a kruhovou vakuovou komorou uvnitř. EAST má přitom jen necelé dva metry v průměru. Experiment se odehrál v rámci Fyzikálního ústavu v městě Che-fej, které je správním střediskem čínské provincie An-chuej.

Snaha udržet horké plazma, v tomto případě směs elektricky nabitých iontů vodíku, dostatečně dlouho pohromadě, navíc pod vysokým tlakem a teplotou, je klíčová pro zažehnutí řízené termojaderné reakce. Složitost tohoto úkolu v pozemských podmínkách je extrémně vysoká, o čemž svědčí fakt, že se o něj zatím bez výsledku pokoušejí vědci na celém světě již přes 50 let.

Oproti tomu v nitru Slunce a dalších hvězd probíhají termojaderné reakce zcela rutinním způsobem - vysoký tlak, hustota a vysoké teploty jsou zde standardní podmínkou, zajištěnou gravitací.

Bez vysokého tlaku by se stejně nabité ionty rozlétly rychle od sebe, došlo by k poškození komory, a bez vysoké teploty a hustoty by zase nezačala účinná termojaderná reakce.

Čtěte také

Čím vyšší však uvnitř tokamaku panuje teplota, tím větší tlak je potřeba na spoutání plazmatu dohromady. Navíc kvůli přídavnému magnetickému poli, které je generováno elektrickými proudy, které tečou v plazmatu, se celý systém uvnitř tokamaku zpravidla chová chaoticky a nestabilně. V jistém módu však plazma umí do jisté míry “kontrolovat” samo sebe a to je i případ experimentů v čínském tokamaku EAST.

V rámci posledního experimentu nešlo vědcům o dosažení co nejvyšší teploty (jiné tokamaky a stroje zvládají krátkodobě vytvořit mnohem více horké plazma), ale o to, aby udrželi horké plazma pohromadě co nejdéle. Fyzikové v Japonsku a v Evropě sice na svých strojích dosáhli také podobnou teplotu jako EAST, ale zatím maximálně po dobu jedné minuty, jinak by se mohl jejich reaktor roztavit.

Čínští vědci zatím podrobnosti experimentu nepublikovali v odborném tisku, zřejmě však jejich úspěch časem poslouží i dalším vědcům ze stejného oboru po celém světě.

Výhledovým cílem čínských vědců je v tokamaku EAST udržet teplotu 100 milionů Kelvinů po dobu aspoň 1000 sekund (17 minut), aby bylo možno posléze v plazmatu rozběhnout termonukleární reakce. Tento cíl je však zatím stále ještě daleko.

Zdroje: South China Morning Post, Popular Science, Futurism, Tech Insider 1, Tech Insider 2, Sijutech, Gizmag, ScienceAlert