Fusion Energy: Naabot ng EAST Tokamak sa China ang Key Milestone

Matagumpay na napanatili ng Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) sa China ang isang steady-state high-confinement plasma operation sa loob ng 1,066 segundo na sinira ang sarili nitong naunang record na 403 segundo na nakamit noong 2023.   

Noong 20 Enero 2025, matagumpay na napanatili ng Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) na pasilidad sa China (kilala bilang 'artificial sun' ng China) ang isang steady-state high-confinement plasma operation sa loob ng 1,066 segundo. Ang tagal ng 1,066 segundo ay isang mahalagang hakbang sa pagsasaliksik ng pagsasanib; kaya ang tagumpay na ito ay isang milestone sa pagtugis ng fusion power generation. Nauna nang napanatili ng pasilidad ng EAST ang isang steady-state high-confinement plasma operation sa loob ng 403 segundo noong 2023. Upang payagan ang nuclear fusion, ang mga controlled fusion facility ay kailangang umabot sa temperatura na higit sa 100 milyong ℃ habang pinapanatili ang matatag na pangmatagalang operasyon.  

Ang Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) na pasilidad sa China ay naging operational noong 2007. Isa itong tokamak device at nagsilbing open testing platform para sa mga scientist na magsagawa ng fusion-related na mga eksperimento at pananaliksik mula nang maging operational ito.  

Ang EAST tokamak device ay katulad ng ITER sa hugis at equilibrium ngunit mas maliit, ngunit mas nababaluktot. Mayroon itong tatlong natatanging tampok: non-circular cross-section, ganap na superconducting magnet at ganap na aktibong pinalamig ng tubig na plasma facing components (PFCs). Nakagawa ito ng makabuluhang pag-unlad sa magnetic confinement approach ng nuclear fusion, lalo na sa pagkamit ng record-breaking na temperatura ng plasma. 

Ang paggamit ng mga magnet upang i-confine at kontrolin ang plasma ay isa sa dalawang pangunahing paraan upang maabot ang matinding kondisyon na kailangan para sa nuclear fusion. Gumagamit ang mga Tokamak device ng magnetic field upang makabuo ng init at magkulong sa mataas na temperatura ng plasma. Ang ITER ay ang pinakamalaking proyekto ng tokamak sa mundo. Batay sa St. Paul-lez-Durance sa southern France, ang ITER ay ang pinaka-ambisyosong fusion energy collaboration ng 35 bansa. Gumagamit ito ng ring torus (o donut magnetic device) para i-confine ang fusion fuel sa mahabang panahon sa sapat na mataas na temperatura para maganap ang fusion ignition. Tulad ng ITER, ang STEP fusion program ng United Kingdom ay batay sa magnetic confinement ng plasma gamit ang tokamak. Gayunpaman, ang tokamak ng STEP program ay magiging spherical na hugis (sa halip na donut na hugis ng ITER). Ang isang spherical tokamak ay compact, cost effective at maaaring mas madaling sukatin.   

Ang Inertial Confinement Fusion (ICF) ay ang iba pang diskarte upang makamit ang matinding kondisyon na kinakailangan para sa nuclear fusion. Sa diskarteng ito, ang mga matinding kondisyon ng pagsasanib ay nilikha sa pamamagitan ng mabilis na pag-compress at pag-init ng maliit na dami ng fusion fuel. Ang National Ignition Facility (NIF) sa Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ay gumagamit ng laser-driven implosion technique upang pasabugin ang mga kapsula na puno ng deuterium-tritium fuel gamit ang mga high-energy laser beam. Ipinakita kamakailan ng NIF ang patunay-ng-konsepto ng diskarteng ito na ang kinokontrol na pagsasanib ng nukleyar ay maaaring samantalahin upang matugunan ang mga pangangailangan sa enerhiya.   

*** 

Sanggunian:  

1. Hefei Institutes of Physical Science, CAS. Balita – Nakamit ng Chinese “Artificial Sun” ang Bagong Rekord sa Isang Makabuluhang Milestone Tungo sa Fusion Power Generation. Nai-post noong Enero 21, 2025. Magagamit sa https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). Maikling Panimula. Available sa  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Paghahambing sa pagitan ng EAST at ITER tokamak. Teoretikal at Likas na Agham,43,162-167. DOI: https://doi.org/10.54254/2753-8818/43/20240818  

4. Hu, J., Xi, W., Zhang, J. et al. Lahat ng superconducting tokamak: EAST. AAPPS Bull. 33, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43673-023-00080-9  

5. Zheng J., et al 2022. Kamakailang pag-unlad sa pagsasaliksik ng pagsasanib ng Tsino batay sa pagsasaayos ng superconducting tokamak. Ang Innovation. Volume 3, Isyu 4, 12 July 2022, 100269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Mga kaugnay na artikulo  

1. Fusion Energy Programme ng UK: Disenyo ng Konsepto para sa STEP Prototype Power plant na Inilabas (7 Setyembre 2024).  

2. Ang 'Fusion Ignition' ay nagpakita ng ikaapat na pagkakataon sa Lawrence Laboratory (20 Disyembre 2023) 

3. Nagiging Reality ang Fusion Ignition; Nakuha ang Energy Breakeven sa Lawrence Laboratory (15 Disyembre 2022) 

***