כוח המיזוג היה החלום הקודח של מדענים, אנשי איכות הסביבה ועתידנים מזה כמעט מאה שנה. במשך העשורים האחרונים מנסים המדענים למצוא דרך ליצור תגובות היתוך בת-קיימא שתספק לבני אדם אנרגיה נקייה ושופעת, מה שסוף סוף ישבור את התלות שלנו בדלקים מאובנים ובשיטות לא נקיות אחרות.
בשנים האחרונות נעשות צעדים חיוביים רבים שמקרבים את "עידן ההתמזגות" למציאות. לאחרונה, מדענים העובדים עם טוקאמק (EAST) הניסיוניים המתקדמים מנצחים - aka. "השמש המלאכותית הסינית" - קבע שיא חדש על ידי ענני חימום סופר של פלזמה מימן ליותר ממאה מיליון מעלות - טמפרטורה שחמה פי שישה מהשמש עצמה!
בעוד שמדענים מסוגלים להמזג אטומי מימן כדי לייצר אנרגיה, הרי שבלוק הנגף תמיד הגיע למה שמכונה "נקודת הפסקה". זה המקום בו האנרגיה המיוצרת על ידי תגובת היתוך עצמאית שווה לאנרגיה הדרושה כדי ליזום אותה. ובעוד טרם הגענו לנקודה זו, מדענים מתקרבים כל הזמן.
נכון לעכשיו, שתי השיטות הפופולריות ביותר לייצור כוח היתוך הן גישה הכליאה האינרציאלית, וכור הטוקאמק. במקרה הראשון, לייזרים משמשים למיזוג כדוריות דוטריום (H², או "מימן כבד") ליצירת תגובת היתוך. באחרון, התהליך כולל תא הכליאה בצורת טורוס המשתמש בשדות מגנטיים וזרם פנימי כדי להגביל את הפלזמה באנרגיה גבוהה.
על ידי חימום סופר של פלזמה זו ושמירה על יציבותה, ניתן ליצור תגובת היתוך עצמאית. בעוד שכורי טוקמק אחרים מסתמכים על סלילים מגנטיים בכדי לשמור על יציב טורוס פלזמה, הכור EAST הסיני מסתמך על השדות המגנטיים המיוצרים על ידי הפלזמה הזזה עצמה בכדי לשמור על טורוס הסימון. זה הופך אותו פחות יציב, אך מאפשר לפיזיקאים להעלות את רמות החום.
לאחר קמפיין בן ארבעה חודשים הצליח צוות המדע EAST לשלב ארבעה סוגים של כוח חימום על מנת להגיע לשיא טמפרטורה חדש. אלה כללו חימום גלים היברידי נמוך יותר, חימום גל ציקלוטרון אלקטרונים, חימום תהודה ציקלוטרון יונים וחימום יון קרני ניטרלי. בשיטות משולבות אלה, אופטימיזציה של פרופיל צפיפות הזרם בפלזמה.
ברגע שצוות המדע הצליח למטב את הצימוד של ארבע טכניקות החימום השונות, הם הצליחו ליצור ענן של חלקיקים טעונים שהכילו אלקטרונים שחוממו ליותר מ 100 מיליון מעלות צלזיוס. הם גם עברו את רמת הזרקת הכוח של 10 מגה וואט (MW), והעלו את האנרגיה המאוחסנת בפלזמה ל -300 קילוג'ול (kJ).
זו לא הפעם הראשונה שמדענים ב- CASHIPS מדווחים על הגעה לנקודת ציון היתוך. בשנת 2016 הודיע הצוות כי ייצרו גז מימן שהיה חם פי שלוש מליבת השמש (כ- 50 מיליון מעלות צלזיוס; 90 מיליון מעלות צלזיוס), והצליחו לשמור על טמפרטורה זו במשך 102 שובר שיא שניות.
עם הניסוי האחרון הזה, צוות EAST לא רק הכפיל את הטמפרטורה של טורוס הפלזמה (קביעת שיא חדש), הם גם הצליחו לפתור מספר סוגיות החשובות ביותר להשגת פעולות במצב יציב. למשל, הם פתרו את הכליאה של פליטת חלקיקים וכוח, שעיתויו צריך להיות צודק בכדי לשמור על תגובת היתוך מתמשכת.
הניסוי גם סיפק נתוני מפתח לאימות של דגמי פליטת חום, הובלה וכונן נוכחי, וכל אלה יהיו מכריעים למימושם של מספר פרויקטים היתוך גדולים. אלה כוללים את הכור הבינלאומי לניסוי תרמו-גרעיני (ITER), הכור לבדיקת היתוך סיני (CFETR) ותחנת הכוח DEMOnstration (DEMO).
EAST, שנבנה במקור בשנת 2006, הפך למתקן בדיקות פתוח לחלוטין המאפשר לקהילה המדעית העולמית לבצע פעולות ומחקר פיזי במצבים קבועים. ובהתחשב בכך שצוות ה- EAST שוב הצליח ליצור תנאי טמפרטורה הרבה מעבר לשמש, הכינוי "שמש מלאכותית סינית" כמעט ולא נראה כמו מתיחה!
עידן האנרגיה הנקיה מתקרב, ולא רגע מוקדם מדי!
