Tokamakët janë pajisje që përdoren në shkrirje me izolim magnetik. Në këto reaksione, një fushë magnetike e fuqishme përdoret për të kontrolluar dhe përmbajtur plazmën e nxehtë të karburantit me shkrirje në bërthamën e reaktorit. Plazma nxehet në temperatura të larta me injektim me rreze neutrale ose ngrohje me radiofrekuencë. Qëllimi kryesor është të ruhet një gjendje e qëndrueshme plazmatike në të cilën reaksionet e shkrirjes mund të ndodhin vazhdimisht, duke siguruar një burim të pakufizuar energjie.
Një studim i kohëve të fundit nga shkencëtarët nga Laboratori Kombëtar Oakridge (ORNL), Laboratori i Fizikës së Plazmës së Princeton (PPPL) dhe Tokamak Energy Ltd shënon një përparim të madh në kërkimin e energjisë së shkrirjes. Ekipi arriti temperaturat prej afro 100 milionë gradë Celsius, e cila është e nevojshme për termocentralet e shkrirjes për të prodhuar energji komerciale.
Përveç kësaj, ata arritën temperatura të larta në një tokamak kompakt, gjë që askush nuk e kishte bërë më parë!
Në këtë studim, shkencëtarët u fokusuan në përmirësimin e kushteve të funksionimit të një tokamak sferik me fushë të lartë (ST) të quajtur ST40. Krahasuar me pajisjet e tjera termonukleare, pajisja ST40 dallohet nga madhësia e saj më e vogël dhe plazma sferike.
Ekipi përdori një qasje të ngjashme me atë të përdorur në vitet 1990 në TFTR tokamak, i cili gjeneroi më shumë se 10 milion vat fuqi të shkrirjes. ST40 operonte në një fushë magnetike toroidale (në formë krofale) me një intensitet pak mbi 2 Tesla.
Për të ngrohur plazmën, ekipi përdori 1,8 milion vat grimca neutrale me energji të lartë. Megjithëse shkarkimi i plazmës, ose periudha kur reaksionet termonukleare po ndodhnin në mënyrë aktive, zgjati vetëm 0,15 sekonda, temperatura e joneve në bërthamë arriti më shumë se 100 milion gradë Celsius.
Për të matur temperaturat e joneve, ekipi përdori kodin e transportit TRANSP të zhvilluar në PPPL. Ky kod është i dobishëm sepse merr parasysh profilet e matura të temperaturës së papastërtive dhe deuteriumit, karburanti kryesor i përdorur në reaktorët e shkrirjes.
Ata zbuluan se diapazoni i temperaturës për papastërtitë i kalon 8,6 keV (rreth 100 milionë gradë Celsius), ndërsa diapazoni i temperaturës për deuterium është afër kësaj vlere. Ky zbulim sugjeron se metoda e ngrohjes e përdorur në eksperiment ishte efektive në arritjen e temperaturave të larta të dëshiruara.
Rezultatet japin optimizëm për zhvillimin e ardhshëm të termocentraleve termonukleare të bazuara në tokamakët kompakte sferike me fushë të lartë. Këto përparime mund të çojnë në zgjidhje më efikase dhe ekonomikisht të qëndrueshme në fushën e energjisë së shkrirjes, duke ofruar një rrugë premtuese për prodhimin e energjisë së qëndrueshme dhe të pastër.
Lexoni gjithashtu: