Tokamak הניסויי המתקדם המתקדם הוא כור מחקר היתוך גרעיני בהפיי, סין.קרדיט: Zhang Yazi/China News Service/VCG דרך Getty
חוקרים העובדים על 'השמש המלאכותית' של סין דיווחו על פריצת סף מקובל זה מכבר שהגביל את פעולתם של כורי היתוך גרעיני במשך עשרות שנים.
Tokamak הניסויי-על המתקדם של סין (EAST) הוא כור מחקר היתוך גרעיני בחפי. חוקרים מקווים שיום אחד הוא יפיק אנרגיה נקייה וכמעט בלתי מוגבלת על ידי שכפול תהליכי ההיתוך שמניעים את השמש.
בכורי היתוך, אטומים קלים נדחסים בלחץ וחום קיצוניים ליצירת אטומים כבדים יותר. תהליך זה משחרר אנרגיה, אך יש לייעל אותו בקפידה כך שהכור יפיק יותר אנרגיה ממה שהוא צורך.
אחד מתכנוני הכור המבטיחים ביותר, הטוקאמק, מגביל פלזמה בתוך תא בצורת סופגניה באמצעות שדות מגנטיים. לאחר מכן, הפלזמה מחוממת. כדי לקיים תגובות היתוך, הפלזמה חייבת להגיע לצפיפות גבוהה במיוחד – כלומר יש לארוז חלקיקים רבים לתוך נפח קטן.
אבל חוקרים חשבו שפלזמה לא יכולה לחרוג מצפיפות מסוימת מבלי להפוך לא יציבה. גבול עליון זה – המכונה גבול גרינוולד – היווה מכשול עיקרי למחקר היתוך, במיוחד עבור מכשירים מסוג טוקאמק.
במאמר שפורסם ב-1 בינואר ב מַדָע התקדמות1מדענים שעבדו על מכשיר ה-EAST של סין דיווחו על דחיפה של צפיפות פלזמה מעבר לגבול זה, והשיגה צפיפות גבוהה ב-30% עד 65% מאלה שמגיעות אליה בדרך כלל על ידי EAST.
"התוצאות הללו מבטיחות מאוד ויש לחקור אותן במכשירי טוקאמק אחרים", אומר ג'רונימו אולאיה, פיזיקאי פלזמה היתוך בוועדה הצרפתית לאנרגיות ואנרגיה אטומית ב-Saint-Paul-lez-Durance.
פחות זיהומים
בשנת 2021, מחבר המחקר דומיניק אסקנדה, פיזיקאי פלזמה באוניברסיטת אקס-מרסיי בצרפת, ועמיתיו הציעו לראשונה2 שניתן היה לעבור את גבול גרינוולד על ידי התאמת התנאים כך שהפלזמה והדופן הפנימית של הכור יהיו במצב יציב, מחזק הדדית.
צוות EAST השתמש במיקרוגלים בעלי הספק גבוה כדי להעלות את הטמפרטורה של הדלק הראשוני המשמש לייצור הפלזמה בצורה יעילה יותר מאלה המשמשים בשיטות קונבנציונליות. זה הפחית את מספר אטומי המתכת שהופלו מהקירות הפנימיים של הטוקמק ועורבבו לתוך הפלזמה. פחות זיהומים פירושם פחות קרינה לא רצויה, מה שעוזר לפלזמה להישאר יציבה גם כשהצפיפות שלה עולה.
החוקרים גם הזריקו כמות גבוהה של גז ניטרלי לתא. זה סיפק יותר דלק לפלזמה להגיע לצפיפויות גבוהות בהמשך הניסוי, ובמקביל קירר את האזור ליד הקירות והפחתת עוד יותר את ייצור הזיהומים.
קישור לכתבת המקור – 2026-01-09 02:00:00
