Fusion Energy: EAST Tokamak yn Sina berikt Key Milestone

Eksperimintele Avansearre Superconducting Tokamak (EAST) yn Sina hat mei súkses in steady-state plasma-operaasje mei hege opsluting behâlden foar 1,066 sekonden en brekke syn eigen eardere rekord fan 403 sekonden berikt yn 2023.   

Op 20 jannewaris 2025 hat de Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) foarsjenning yn Sina (meast bekend as Sina's 'keunstmjittige sinne') mei súkses in stabile-state plasma-operaasje mei hege opsluting ûnderhâlden foar 1,066 sekonden. De doer fan 1,066 sekonden is in wichtige stap yn fúzjeûndersyk; dêrfandinne dizze prestaasje is in mylpeal yn it stribjen nei fúzje macht generaasje. De EAST-ynstallaasje hie earder in steady-state plasma-operaasje mei hege opsluting behâlden foar 403 sekonden yn 2023. Om kearnfúzje mooglik te meitsjen, moatte de kontroleare fúzjefoarsjenningen temperatueren berikke oer 100 miljoen ℃, wylst se stabile lange termyn operaasje behâlde.  

De Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) foarsjenning yn Sina waard operasjoneel yn 2007. Dit is in tokamak-apparaat en hat tsjinne as in iepen testplatfoarm foar wittenskippers om fúzje-relatearre eksperiminten en ûndersyk út te fieren sûnt it operasjoneel waard.  

EAST tokamak-apparaat is fergelykber mei ITER yn foarm en lykwicht, mar lytser, noch fleksibeler. It hat trije ûnderskiedende skaaimerken: net-sirkulêre dwerstrochsneed, folslein supergeleidende magneten en folslein aktyf wetterkuolle plasma-konfrontearre komponinten (PFC's). It hat wichtige foarútgong makke yn 'e oanpak fan magnetyske opsluting fan kearnfúzje, benammen by it berikken fan rekordbrekkende plasmatemperatuer. 

Gebrûk fan magneten om plasma te beheinen en te kontrolearjen is ien fan 'e twa wichtichste oanpakken om ekstreme omstannichheden te berikken dy't nedich binne foar kearnfúzje. Tokamak-apparaten brûke magnetyske fjilden om waarmte te generearjen en plasma mei hege temperatueren te beheinen. ITER is it grutste tokamakprojekt yn 'e wrâld. Basearre yn St. Paul-lez-Durance yn súdlik Frankryk, ITER is de meast ambisjeuze fúzje enerzjy gearwurking fan 35 folken. It brûkt in ring torus (as donut magnetysk apparaat) om fúzjebrânstof foar lange perioaden te beheinen by heech genôch temperatueren foar fúzjeûntstekking. Lykas ITER is it STEP-fúzjeprogramma fan Feriene Keninkryk basearre op magnetyske opsluting fan plasma mei tokamak. De tokamak fan STEP-programma sil lykwols bolfoarmich wêze (ynstee fan ITER's donutfoarm). In sfearyske tokamak is kompakt, kosten-effektyf en kin makliker te skaaljen wêze.   

Inertial Confinement Fusion (ICF) is de oare oanpak om ekstreme betingsten te berikken dy't nedich binne foar kearnfúzje. Yn dizze oanpak wurde ekstreme fúzjebetingsten makke troch rap komprimearjen en ferwaarmjen fan in lytse hoemannichte fúzjebrânstof. De National Ignition Facility (NIF) by Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) brûkt laser-oandreaune implosiontechnyk om kapsules fol mei deuterium-tritium brânstof te implodearjen mei laserstralen mei hege enerzjy. NIF hat koartlyn bewiis-fan-konsept fan dizze oanpak oantoand dat kontrolearre kearnfúzje kin wurde eksploitearre om te foldwaan oan enerzjybehoeften.   

*** 

Referinsjes:  

1. Hefei Institutes of Physical Science, CAS. Nijs - Sineeske "Artificial Sun" berikt nij rekord yn in wichtige mylpeal nei fúzje-krêftgeneraasje. Pleatst 21. Jannewaris 2025. Beskikber by https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Eksperimintele Avansearre Superconducting Tokamak (EAST). Koarte ynlieding. Beskikber by  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Ferliking tusken EAST en ITER tokamak. Teoretyske en Natuerwittenskip, 43,162-167. DOI: https://doi.org/10.54254/2753-8818/43/20240818  

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

5. Zheng J., et al 2022. Resinte foarútgong yn Sineesk fúzje ûndersyk basearre op superconducting tokamak konfiguraasje. De ynnovaasje. Volume 3, Issue 4, 12 July 2022, 100269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Related articles  

1. UK's Fusion Energy Programme: konseptûntwerp foar de STEP Prototype Power plant ûntbleate (7 septimber 2024).  

2. 'Fusion Ignition' demonstrearre fjirde kear by Lawrence Laboratory (20 desimber 2023) 

3. Fusion Ignition wurdt in werklikheid; Energy Breakeven Achieved by Lawrence Laboratory (15 desimber 2022) 

***