Laboratorul chinez care găzduiește tokamak-ul EAST, cunoscut și drept „soarele artificial”, a făcut un pas semnificativ în cercetarea pentru energie de fuziune. Într-un anunț recent, echipa de specialiști a raportat atingerea unei densități a plasmei peste pragul considerat „sigur” de cercetare, fără ca experimentul să se destabilizeze. Un astfel de rezultat pare o etapă esențială în drumul spre realizarea unor reactoare nucleare de fuziune eficiente, stabile și scalabile, care să poată fi folosite în scop comercial.
Întrecerea limitei Greenwald fără a compromite stabilitatea plasmei
Densitatea plasmei în tokamak-urile convenționale este un parametru critic, având un impact direct asupra reacțiilor de fuziune. Creșterea acesteia vine însă cu riscuri majore: apar fluctuații, perturbări și pierderi de energie, care pot compromite întreaga operațiune. Până acum, limita Greenwald a fost ghidul de bază pentru cercetători, reprezentând un prag empiric pentru densitatea „sigură”. În practică, majoritatea experimentelor operează în limitele a 0,8–1,0 din această limită, pentru a evita scenariile de destabilizare.
Totuși, echipa de la EAST a reușit să depășească această barieră, atingând valori de până la 1,65 ori limita Greenwald. Nu a fost o soluție miraculoasă, ci rezultatul unui control fin al condițiilor de inițiere a plasma și a modului de alimentare cu energie. Mai exact, cercetătorii au ajustat cu atenție presiunea gazului injectat și au utilizat încălzire prin rezonanță ciclotronică electronică (ECRH), microunde special calibrate pentru a eficientiza absorbția de energie de către electronii plasmei.
Specificul experimentului și relevanța pentru arta controlului plasma
Rezultatele obținute sunt importante nu doar pentru recordurile de densitate, ci și pentru demonstrarea faptului că plasmele pot fi menținute în regim stabil la densități mai ridicate decât limita Greenwald, cu condiții controlate. În condițiile experimentului de la EAST, fluctuațiile și instabilitățile aproape că au fost eliminate, iar plasma s-a menținut în ultimul timp la un nivel de densitate mult peste plafonul precedent, fără a apărea colapsuri.
Controlul marginii plasmei și gestionarea impurităților sunt, în mod particular, aspecte centrale. Dacă marginea se „murdărește” – adică dacă impurități precum tungstenul devin dominante – performanța reactorului scade dramatic. Prin optimizarea acestor parametri, cercetătorii au reușit să creeze un echilibru delicat, într-un regim recent descris în literatura de specialitate ca fiind „poate cel mai aproape de condițiile necesare unui reactor de fuziune comercial”. Până acum, astfel de demonstrații vizau zone limitate și condiții de laborator dificil de scalat pentru centrale comerciale.
Ce înseamnă pentru proiecte precum ITER și viitorul energiei de fuziune
E trebuie subliniat că, deși depășirea limitei Greenwald reprezintă o veșnică țintă, ea nu garantează încă atingerea obiectivului final: obținerea unei centrale de fuziune capabile să producă mai multă energie decât consumă, în mod repetabil și sustenabil. Însă, această realizare la EAST adaugă o piatră de temelie: dacă tokamak-urile pot lucra la densități mai mari fără destabilizări, se deschide calea către optimizarea design-ului centralelor viitoare, inclusiv a proiectului internațional ITER, cel mai mare și ambitios program de cercetare în domeniu.
Pentru țări și companii interesate de energia curată și nelimitată pe termen lung, fostele limitări ale densității plasmei erau o constrângere majoră. Acum, cercetătorii speră ca această reușită să devină un catalizator pentru dezvoltarea unor tehnologii de fuziune mai eficiente, mai stabile și, mai ales, mai apropiate de implementarea comercială.
Pe măsură ce experimentele se multiplică și rezultatele devin tot mai solide, viitorul energiei de fuziune începe să capete contur. În următorii ani, succesul va fi măsurat nu doar prin recorduri, ci și prin capacitatea de a replica aceste rezultate, de a le menține în condiții reale de funcționare și de a demonstra sustenabilitatea acestor în timp. Aceasta rămâne marea provocare, dar rezultatele de la EAST adaugă un avânt important în cursa pentru o energie curată, sigură și nelimitată.
