Illustration der Fusion in einem Tokamak. (dani3315/iStock/Getty Images) China hat einen neuen Meilenstein in den Experimenten der Menschheit zur Nutzung der Kraft der Sterne erreicht.
Am Freitag erreichte die Fusionsmaschine der Chinesischen Akademie der Wissenschaften 120 Millionen Grad Celsius (216 Millionen Grad Fahrenheit) und blieb 101 Sekunden lang auf dieser Temperatur.
Das letzte Mal OST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak oder HT-7U) hielt im Jahr 2017 so lange in einer sich windenden Plasmaschleife fest, aber die Temperatur erreichte nur gerade einmal 50 Millionen °C.
Im Jahr 2018 enthielt der Reaktor Gas, das über die 100-Millionen-Grad-Grenze erhitzt wurde, die als entscheidend für die Stromerzeugung gilt, konnte das Plasma jedoch nur etwa 10 Sekunden lang aufrechterhalten.
Da das Plasma nun über einen so langen Zeitraum achtmal so heiß ist wie die Kerntemperatur der Sonne (15 Millionen °C), hat der neue Rekord die Welt dieser schwer fassbaren, aber äußerst begehrten sauberen Energiequelle immer näher gebracht.
„Der Durchbruch ist ein bedeutender Fortschritt, und das ultimative Ziel sollte darin bestehen, die Temperatur über einen langen Zeitraum auf einem stabilen Niveau zu halten“, sagte Li Miao, Physiker der Southern University of Science and Technology erzählte dem Globale Zeiten .
Fusionskraft nutzt die Reaktionen, die tief im Inneren der Sonne stattfinden und Wasserstoffatome zu größeren Elementen wie Helium zusammenpressen. Wo die Sonne auf die Schwerkraft angewiesen ist, um Atome zusammenzudrücken, müssen wir hier auf der Erde auf weniger subtile Mittel zurückgreifen und die Temperaturen in speziell gebauten Generatoren erhöhen, um die Kräfte zu erzeugen, die die Atome verschmelzen.
Forscher schätzen dass die Menge an Deuterium – einer stabilen Form von Wasserstoff, die ein Proton und ein Neutron enthält – in einem Liter Meerwasser das Energieäquivalent von 300 Litern Benzin erzeugen könnte Kernfusion .
Für die Unterstützung und den Betrieb der Versuchsanlage, zu der EAST gehört, sind rund 300 Wissenschaftler und Ingenieure erforderlich. Dieses große, donutförmige Metallrohr verfügt über eine Reihe von Magnetspulen, die dazu dienen, überhitzte Ströme von Wasserstoffplasma zu halten, die um den Kern sausen.
Die Herausforderung besteht darin, das Plasma in einem ausreichend heißen Inferno lange genug an Ort und Stelle zu halten, damit eine Fusion stattfinden kann. Es muss noch heißer als die Sonne sein, weil die viel stärkere Schwerkraft unseres Sterns dabei hilft Drücken Sie die Kerne zusammen – etwas, das wir hier auf der Erde nicht reproduzieren können.
Angesichts des theoretischen Potenzials, so große Energiemengen ohne Treibhausgase und kaum radioaktiven Abfall sicher zu erzeugen, wird die Fusionsenergie von manchen als der heilige Gral der sauberen Energie angesehen.
Allerdings ist die Kernfusion derzeit noch nicht sicher und eine voll funktionsfähige „künstliche Sonne“ ist immer noch wahrscheinlich Jahrzehnte entfernt . Wir haben noch nicht einmal den Punkt erreicht, an dem ein Fusionsreaktor mehr Energie ausspucken kann, als er verbraucht, aber einige Experten glauben wir kommen näher .
Korea hielt die bisherigen Rekord von 100 Millionen °C für 20 Sekunden. Jetzt, Chinas künstliche Sonne Es gelang ihm auch, 20 Sekunden lang 160 Millionen Grad °C (288 Millionen °F) zu erreichen, aber es ist noch ein langer Weg, bis das Plasma bei den erforderlichen hohen Temperaturen stabil ist.
Die Kernfusion ist ein großes Ziel für eine zukünftige Post-Kohlenstoff-Gesellschaft, aber in der Zwischenzeit müssen wir alles tun, was wir können, um dorthin überzugehen bewährte saubere Energietechnologien um sicherzustellen, dass wir eine solche Zukunft überhaupt erreichen können.
Wir kann es mir nicht leisten sich zurücklehnen und warte Für solch eine verlockende, technologische Schnelllösung, aber jeder Fortschritt in der Kernfusion ist sicherlich ein Grund zur Aufregung.