Kodolsintēze vienmēr var būt pēc desmit gadiem, taču tehnoloģiskie sasniegumi, kuru mērķis ir mūs tur nokļūt, jau ir šeit, tostarp attēlveidošanas tehnika, kas spilgti parāda, kāpēc kodolsintēze izmanto zvaigžņu enerģiju.
Nesens atbrīvot no Apvienotajā Karalistē bāzētā starta uzņēmuma Tokamak Vitality piedāvā nepieredzēti krāsainu kodolsintēzes reakcijas attēlu, kas uzņemts, izmantojot ātrdarbīgu krāsu kameru ar ātrumu 16 000 kadru sekundē. Hipnotizējošie kadri ir kārums acīm, taču katra dažādās krāsās ir vērtīga informācija kodolsintēzes pētniekiem, kuri pēta reaktora efektivitāti.
Plazma ir labāka krāsā! Noskatieties vienu no mūsu jaunākajiem #plazma impulsus mūsu ST40 tokamakā, kas filmēts, izmantojot mūsu jauno ātrgaitas krāsu kameru ar neticamu 16 000 kadru sekundē.
Katrs impulss ilgst apmēram piektdaļu sekundes. Tas, ko jūs redzat, galvenokārt ir redzamā gaisma no… pic.twitter.com/jWKmcl0tEx
— Tokamak Vitality (@TokamakEnergy) 2025. gada 15. oktobris
Piemēram, spilgti rozā mirdzums apzīmē ūdeņraža plazmas malu. Zaļās svītras nāk no litija joniem, kas izseko plazmas ceļu ap tokamaku — virtuļa formas instrumentu, kas ierobežo karstu plazmu saplūšanas reakcijām. Plazmas kodols ir “pārāk karsts, lai izstarotu redzamu gaismu”, paskaidroja uzņēmums, guess citi krāsu signāli sniedz nenovērtējamu informāciju par to, kā dažādas kodolsintēzes sastāvdaļas mijiedarbojas viena ar otru.
Sapludināšanas krāsu atšifrēšana
Vienkārši kodolsintēze apvieno divus vieglus atomus — visbiežāk deitēriju un tritiju, divus ūdeņraža izotopus —, lai radītu milzīgu enerģijas daudzumu. Atšķirībā no skaldīšanas, kas sadala smagos atomus, kodolsintēze neatstāj aiz sevis kaitīgus radioaktīvus atkritumus.
Kodolsintēze būtu ideāla alternatīva fosilajam kurināmajam — ja mēs varam panākt to komerciālā mērogā, tas ir. Lai gan šī joma gadu gaitā ir guvusi ievērojamus panākumus, vispārēja izpratne ir tāda, ka praktiskā kodolsintēzes enerģija joprojām ir gadu attālumā.
Atkal, kodolsintēzes mērķis ir replicēt zvaigžņu enerģiju uz Zemes, kas nozīmē, ka kodolsintēzes eksperimenti ietver daudzus ekstrēmus apstākļus, kurus ir ļoti grūti izpētīt. Tāpat kā ar jebkuru tehnoloģiju, pētnieki vēlas saprast, kā un kur var noiet greizi, jo īpaši, strādājot ar gaistošiem materiāliem, piemēram, īpaši karstu plazmu, kas atrodas reaktorā.
Došanās uz labāku veiktspēju
Protams, fiziķi ir smagi strādājuši, lai atrastu risinājumu. Saskaņā ar Tokamak Vitality teikto, jaunais materiāls bija daļa no X punkta radiatoru režīmu izmeklēšanas, kuras mērķis ir iegūt labāku plazmas plūsmas kontroli, lai “samazinātu nodilumu, neapdraudot veiktspēju”.
“Krāsu kamera ir īpaši noderīga šādiem eksperimentiem,” sacīja Laura Džana, plazmas fiziķe no Tokamak Vitality. “Tas palīdz mums nekavējoties noteikt, vai gāzveida piemaisījumi, kurus mēs ieviešam, izstaro paredzamajā vietā un vai litija pulveri iekļūst plazmas kodolā.”
“Šis darbs uzlabo mūsu izpratni par plazmas uzvedību, kad mēs paplašinām līdz enerģiju ražojošām kodolsintēzes ierīcēm,” piebilda pētnieki. “Krāsu attēlveidošanas pievienošana jau sniedz vērtīgu ieskatu par to, kā materiāli mijiedarbojas plazmā.”
