Laboratorul chinezesc EAST, cunoscut și sub numele de „soarele artificial”, a făcut un pas important în cercetarea pentru energia de fuziune, reușind să depășească un prag considerat până acum limitativ: densitatea plasmei a fost împinsă dincolo de limita Greenwald, fără a declanșa instabilități majore sau pierderi de confinență. Acest rezultat, valoroasă contribuție la eforturile globale de a realiza o reacție de fuziune controlată, deschide noi perspective pentru proiectele viitoare, inclusiv pentru misiunea ITER din Franța.
### Controlul densității plasmei: o provocare majoră
Pentru a înțelege importanța acestei realizări, trebuie să iei în calcul complexitatea procesului de confinare a plasmei într-un tokamak. În aceste reactoare, plasma – un gaz ionizat de temperaturi extrem de ridicate – este menținută de câmpuri magnetice în interiorul unei camere toroidale, asemănătoare unei gogoașe metalice lungite. Problema fundamentală rezidă în creșterea densității plasmei, deoarece, odată ce aceasta depășește anumite limite, instabilitățile și fluctuațiile pot deveni aproape imposibil de controlat, ducând la răcirea bruscă a plasmei sau chiar la evenimente disruptive. Aceste probleme nu sunt doar teoretice. În timp, inginerii și fizicienii au fost nevoiți să opereze aproape de limita Greenwald – un prag empiric stabilit în funcție de parametrii reactorului – pentru a evita colapsuri.
Totuși, creșterea densității are un sens clar din punct de vedere al fizicii nucleare. Cu cât mai multe particule pot interacționa simultan, cu atât crește probabilitatea ca reacțiile de fuziune să aibă loc. În practică, asta înseamnă că, dacă se poate menține plasme la densități mai mari, se putea evalua dacă se poate obține un raport optim dintre temperatura, densitate și timpul de confinanță, așa încât reactorul să devină mai eficient și mai apropiat de condițiile unei centrale de fuziune viabile.
### Cum a reușit EAST să depășească pragul
Până acum, recordurile de durată ale laboratorului EAST – inclusiv menținerea unui plasma stabilă timp de aproape 18 minute în ianuarie 2025 – demonstrau doar abilitățile de a păstra plasmele pe termen lung, nu și performanța de comprimare a densității la niveluri superioare. Noua realizare constă însă în faptul că echipa tehnică a reușit să controleze în mod precis plasmele la densități între 1,3 și 1,65 ori limita Greenwald, dar fără a produce instabilități tragice sau pierderi majore de confinanță.
A fost nevoie de o ajustare a parametrilor de inițiere – temperatura gazului și modul de încălzire, în special utilizarea energiei prin rezonanță ciclotronică (ECRH), factori care asigură un aport de energie fin controlat în plasma. Specialiștii au monitorizat cu atenție interacțiunea plasmelor cu pereții reactorului și impuritățile rezultate, precum atomi de tungsten sau alte materiale din componenta reactorului, deoarece acestea pot cauza pierderi de energie prin radiație și destabilizare. Prin această strategie subtilă, echipa a reușit să atingă ceea ce în literatura de specialitate se numește „zona de densitate controlată”, unde creșterea densității nu mai echivalează automat cu riscuri de colaps.
### Relevanța pentru viitorul fuziunii și pentru proiectele precum ITER
Successul laboratorului EAST are implicații directe pentru planurile globale de a realiza o sursă de energie de fuziune comercială. Deși depășirea limitei Greenwald nu înseamnă, în mod automat, că există un reactor care produce mai multă energie decât consumă, ea arată că în condiții bine controlate, pot fi explorate regimuri de funcționare mai eficiente.
În cazul proiectului ITER, această cercetare devine un ghid pentru ajustarea parametrilor și pentru reducerea riscurilor de instabilități în condițiile de lucru la scară mare. În esență, dacă experimentele reușesc să transforme o limită teoretică – și chiar empiric acceptată – într-un nou punct de start pentru funcționare stabilă a plasmei, posibilitatea de a produce energie într-un mod sustenabil și controlat devine mai aproape de realitate.
Pe termen lung, obstacolele precum stabilitatea pe termen lung, gestionarea impurităților și reproducibilitatea rezultatelor rămân cele mai importante. Dar dacă fizicienii și inginerii vor reuși să demonstreze, repetabil, că pot menține plasmele la densități mari timp de zeci de ori, fără evenimente disruptive, se vor apropia mai mult de visul unei centrale de fuziune funcționale. Inovația de la EAST indică un paș înainte în acest drum, iar această reușită pune o nouă piatră de hotar în eforturile globale de a face energia de fuziune o realitate durabilă.
