Uitgelegd: wat is China's experimentele fusiereactor 'kunstmatige zon' die een record heeft gevestigd?

Gedurende 20 seconden bereikte China's 'kunstmatige zon' EAST een piektemperatuur van 288 miljoen graden Fahrenheit, wat meer dan tien keer heter is dan de zon. Wat is EAST en hoe werkt het?

Het EAST Tokamak-apparaat is ontworpen om het kernfusieproces van de zon en de sterren na te bootsen. (Foto: de website van ASIPP)

China's Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), dat het energieopwekkingsproces van de zon nabootst, vestigde een nieuw record nadat het gedurende 101 seconden op 216 miljoen graden Fahrenheit (120 miljoen graden Celsius) liep, volgens staatsmedia. Gedurende nog eens 20 seconden bereikte de kunstmatige zon ook een piektemperatuur van 288 miljoen graden Fahrenheit (160 miljoen graden Celsius), wat meer dan tien keer heter is dan de zon.

De nieuwste prestatie van Chinese wetenschappers is een belangrijke stap in de zoektocht van het land naar schone en onbeperkte energie, met minimale afvalproducten. De doorbraak is een aanzienlijke vooruitgang, en het uiteindelijke doel zou moeten zijn om de temperatuur voor een lange tijd op een stabiel niveau te houden, vertelde Li Miao, de directeur van de afdeling natuurkunde aan de Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, aan de Global Keer.

Nieuwsbrief| Klik om de beste uitleg van de dag in je inbox te krijgen

cherry chevapravatdumrong family guy

Maar experts zeggen dat er nog een lange weg te gaan is voor China's experimentele 'kunstmatige zon'. Volgens Lin Boquiang, de directeur van het China Center for Energy Economics Research aan de Universiteit van Xiamen, zal het tientallen jaren duren voordat een werkende reactor uit zijn experimentele stadia komt.

Dus, wat is China's 'kunstmatige zon' OOSTEN?

De Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST)-reactor is een geavanceerd experimenteel onderzoeksapparaat voor kernfusie dat zich bevindt aan het Institute of Plasma Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen (ASIPP) in Hefei, China. Het doel van de kunstmatige zon is om het proces van kernfusie na te bootsen, wat dezelfde reactie is die de zon aandrijft.

De EAST is een van de drie grote binnenlandse tokamaks die momenteel in het hele land worden geëxploiteerd. Naast de EAST exploiteert China momenteel zowel de HL-2A-reactor als J-TEXT. In december 2020 werd de HL-2M Tokamak, China's grootste en meest geavanceerde experimentele onderzoeksapparaat voor kernfusie, voor het eerst met succes opgestart - een belangrijke mijlpaal in de groei van China's onderzoekscapaciteiten op het gebied van kernenergie.

Sinds het voor het eerst operationeel werd in 2006, heeft het EAST verschillende records gevestigd voor de duur van de opsluiting van extreem heet plasma. Het EAST-project maakt deel uit van de International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)-faciliteit, die 's werelds grootste kernfusiereactor zal worden wanneer deze in 2035 operationeel wordt. Het project omvat de bijdragen van verschillende landen, waaronder India, Zuid-Korea, Japan, Rusland en de Verenigde Staten.

Hoe werkt de ‘kunstmatige zon’ OOST?

Het EAST Tokamak-apparaat is ontworpen om het kernfusieproces van de zon en de sterren na te bootsen. Kernfusie is een proces waarbij hoge energieniveaus worden geproduceerd zonder grote hoeveelheden afval te produceren. Voorheen werd energie geproduceerd door kernsplijting - een proces waarbij de kern van een zwaar atoom werd gesplitst in twee of meer kernen van lichtere atomen.

Hoewel splijting een eenvoudiger proces is om uit te voeren, genereert het veel meer kernafval. In tegenstelling tot splijting stoot fusie ook geen broeikasgassen uit en wordt het beschouwd als een veiliger proces met een lager risico op ongevallen. Eenmaal onder de knie, zou kernfusie in potentie onbeperkte schone energie en zeer lage kosten kunnen opleveren.

Chester Bennington nettowaarde 2017

Om kernfusie te laten plaatsvinden, wordt enorme hitte en druk uitgeoefend op waterstofatomen, zodat ze samensmelten. De kernen van deuterium en tritium - beide gevonden in waterstof - zijn gemaakt om samen te smelten om een ​​heliumkern te creëren, een neutron samen met heel veel energie.

Brandstof wordt verwarmd tot temperaturen van meer dan 150 miljoen graden C, zodat het een hete plasmasoep van subatomaire deeltjes vormt. Met behulp van een sterk magnetisch veld wordt het plasma uit de buurt van de wanden van de reactor gehouden, zodat het niet afkoelt en zijn potentieel om grote hoeveelheden energie op te wekken verliest. Het plasma wordt gedurende lange tijd opgesloten om fusie te laten plaatsvinden.

Wat is het nieuwste record en waarom is het belangrijk?

De EAST-reactor vestigde vrijdag een nieuw record toen het een plasmatemperatuur van 216 miljoen graden Fahrenheit bereikte en er ook in slaagde om 20 seconden op 288 miljoen graden Fahrenheit te draaien. Om dit in perspectief te plaatsen: de kern van de zon bereikt slechts ongeveer 15 miljoen graden Celsius, wat betekent dat de reactor temperaturen aankan die 10 keer heter zijn dan dat.

chris tucker broers en zussen

Het volgende doel voor de wetenschappers achter de experimentele reactor is om de hoge temperatuur voor een lange periode te handhaven. Eerder had de EAST in 2018 een recordtemperatuur van 100 miljoen graden Celsius bereikt.

Dit is een stap in de goede richting wat betreft de groene ontwikkeling van China, vertelde Lin Boquiang aan de Global Times. Het is meer een toekomstige technologie die cruciaal is voor China's groene ontwikkelingspush, zei hij. Maar hoewel dit een belangrijke ontwikkeling is, zei Boquiang dat het nog ruim drie decennia duurt voordat China een volledig functionerende kunstmatige zon kan zien.

Maar China is niet het enige land dat hoge plasmatemperaturen heeft bereikt. In 2020 vestigde de KSTAR-reactor in Zuid-Korea een nieuw record door gedurende 20 seconden een plasmatemperatuur van meer dan 100 miljoen graden Celsius te handhaven.

Deel Het Met Je Vrienden: