Fusie-energie: OOS Tokamak in China behaal sleutelmylpaal

Eksperimentele Gevorderde Supergeleidende Tokamak (OOS) in China het suksesvol 'n bestendige hoë-beperkingsplasma-operasie vir 1,066 403 sekondes gehandhaaf en sy eie vroeëre rekord van 2023 sekondes wat in XNUMX behaal is, gebreek.   

Op 20 Januarie 2025 het die Experimental Advanced Superconducting Tokamak (OOS)-fasiliteit in China (algemeen bekend as China se 'kunsmatige son') 'n bestendige hoë-beperkingsplasma-operasie vir 1,066 1,066 sekondes suksesvol onderhou. Die duur van 403 2023 sekondes is 'n sleutelstap in samesmeltingsnavorsing; daarom is hierdie prestasie 'n mylpaal in die strewe na samesmeltingskragopwekking. Die OOS-fasiliteit het vroeër in 100 'n bestendige hoë-beperkingsplasma-operasie vir XNUMX sekondes gehandhaaf. Om kernfusie moontlik te maak, moet die beheerde samesmeltingsfasiliteite temperature van meer as XNUMX miljoen ℃ bereik terwyl hulle 'n stabiele langtermynwerking behou.  

Die Experimental Advanced Superconducting Tokamak (OOS)-fasiliteit in China het in 2007 in werking getree. Dit is 'n tokamak-toestel en het gedien as 'n oop toetsplatform vir wetenskaplikes om samesmeltingsverwante eksperimente en navorsing uit te voer sedert dit in werking getree het.  

OOS-tokamak-toestel is soortgelyk aan ITER in vorm en ewewig, maar kleiner, maar tog meer buigsaam. Dit het drie kenmerkende kenmerke: nie-sirkelvormige deursnee, ten volle supergeleidende magnete en ten volle aktief waterverkoelde plasmavlakkomponente (PFC's). Dit het aansienlike vordering gemaak in magnetiese inperkingsbenadering van kernfusie, veral in die bereiking van rekordbrekende plasmatemperatuur. 

Die gebruik van magnete om plasma te beperk en te beheer is een van die twee hoofbenaderings om uiterste toestande te bereik wat nodig is vir kernfusie. Tokamak-toestelle gebruik magnetiese velde om hitte op te wek en hoë-temperatuur plasma te beperk. ITER is die grootste tokamak-projek ter wêreld. Gebaseer in St. Paul-lez-Durance in Suid-Frankryk, ITER is die mees ambisieuse samesmelting-energie samewerking van 35 nasies. Dit gebruik 'n ringtorus (of doughnut-magnetiese toestel) om samesmeltingsbrandstof vir lang periodes by hoë genoeg temperature te beperk sodat fusie-ontsteking kan plaasvind. Soos ITER, is die STEP-fusieprogram van die Verenigde Koninkryk gebaseer op magnetiese inperking van plasma met behulp van tokamak. Die tokamak van STEP-program sal egter bolvormig wees (in plaas van ITER se donutvorm). ’n Sferiese tokamak is kompak, koste-effektief en kan makliker skaal word.   

Inertial Confinement Fusion (ICF) is die ander benadering om uiterste toestande te bereik wat nodig is vir kernfusie. In hierdie benadering word uiterste samesmeltingstoestande geskep deur 'n klein hoeveelheid samesmeltingsbrandstof vinnig saam te pers en te verhit. Die National Ignition Facility (NIF) by Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) gebruik lasergedrewe implosietegniek om kapsules gevul met deuterium-tritium brandstof te implodeer deur hoë-energie laserstrale te gebruik. NIF het onlangs bewys-van-konsep van hierdie benadering getoon dat beheerde kernfusie ontgin kan word om aan energiebehoeftes te voldoen.   

*** 

Verwysings:  

1. Hefei Institutes of Physical Science, CAS. Nuus - Chinese "kunsmatige son" behaal nuwe rekord in 'n beduidende mylpaal in die rigting van samesmeltingskragopwekking. Geplaas 21 Januarie 2025. Beskikbaar by https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Eksperimentele Gevorderde Supergeleidende Tokamak (OOS). Kort inleiding. Beskikbaar by  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Vergelyking tussen OOS en ITER tokamak. Teoretiese en Natuurwetenskap, 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: OOS. AAPPS Bul. 33, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43673-023-00080-9  

5. Zheng J., et al 2022. Onlangse vordering in Chinese samesmeltingsnavorsing gebaseer op supergeleidende tokamak-konfigurasie. Die Innovasie. Volume 3, Uitgawe 4, 12 Julie 2022, 100269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Verwante artikels  

1. VK se Fusion Energy-program: Konsepontwerp vir die STEP-prototipe-kragstasie onthul (7 September 2024).  

2. 'Fusion Ignition' het vierde keer by Lawrence Laboratory gedemonstreer (20 Desember 2023) 

3. Fusion Ignition word 'n Realiteit; Energie-gelykbreekpunt bereik by Lawrence Laboratorium (15 Desember 2022) 

***