Atomenerģētika turpina veikt pasākumus, lai ievērojami paaugstinātu efektivitāti.
Četras desmitgades zinātnieki, kas nodarbojas ar termodinamisko sintēzi, dzīvoja viena vienīga skaitļa ēnā: Grīnvalda robeža. Būtībā tas ir tokamaku „stikla griesti”, kas, iespējams, traucē tiem ražot vairāk enerģijas, nekā tie spēj saražot. Taču tā saucamā Ķīnas “mākslīgā saule” ir pilnībā iznīcinājusi šo griestu, turklāt to izdarījusi stabilā veidā (pārspējot Eiropas modeli).
Grīnvalda siena. Lai saprastu šo sasniegumu, vispirms ir jāizprot problēma. Termodinamiskajā reaktorā ģenerētā jauda ir atkarīga no blīvuma kvadrāta; tādējādi, jo lielāks blīvums reaktorā, jo vairāk enerģijas tas saražos. Tomēr 1989. gadā fiziķis Martins Grīnvalds formulēja likumu, kas joprojām ir neapstrīdams: pastāv maksimālais blīvums.
Ja šis maksimālais blīvuma līmenis tiek pārsniegts, plazma reaktora iekšienē kļūst nestabila. Ko tas nozīmē? Ja šis limits tiek pārsniegts, plazmas mala pārāk stipri atdziest starojuma dēļ, elektriskā strāva saspiežas un reaktorā notiek kļūme — pēkšņa apstāšanās, kas var pat bojāt reaktora konstrukciju.
Iespējamā robežu paplašināšana. Kodolfiziķi vienmēr ir ļoti uzmanīgi izturējušies pret šo robežu, jo tās pārsniegšana var izraisīt nopietnu haosu atomelektrostacijā. Bet, protams, mērķis vienmēr ir bijis pēc iespējas efektīvāk izmantot visus pieejamos resursus, tāpēc viņi vienmēr ir strādājuši ļoti tuvu šai robežai, bet nekad to nav pārsnieguši.
Pētījums. Pētnieki sasniedza šo rezultātu, kā viņi ziņoja savā rakstā, kas publicēts žurnālā Science Advances, kurā viņi norāda, ka viņiem izdevās sasniegt stabilu blīvumu, kas 1,3–1,65 reizes pārsniedz Grīnvalda robežu. To izdevās panākt nevis ar brutālu spēku, bet gan pateicoties eksperimentālajai precizitātei. To viņi panāca projekta „Mākslīgā saule” ietvaros Ķīnā.
Tas nozīmē, ka reaktors spēja darboties ar 165 % no savas maksimālās teorētiskās jaudas bez jebkādām kļūmēm. Tas ir tāpat kā atklāt, ka dzinējs, kas aprēķināts darbībai ar ātrumu 200 km/h, var uzturēt nemainīgu ātrumu 330 km/h bez pārkaršanas.
Kā viņiem tas izdevās? Atbilde slēpās nevis vienkārši „lielāka gāzes daudzuma pievienošanā”, bet gan mākslīgās saules mijiedarbības ar reaktora sienām izmaiņās. Atšķirībā no citiem reaktoriem, Ķīnas mākslīgās saules sienās tiek izmantots volframs — metāls, kas labāk iztur augstas temperatūras un mazāk piesārņo plazmu.
Papildus šai sienu īpašībai, pētnieki izmantoja jaudīgas mikroviļņas, lai uzkarsētu un “attīrītu” plazmu tieši pirms aizdedzes. Tas ļāva viņiem apstiprināt jauno teoriju, kas apgalvo, ka noteiktos apstākļos plazma „organizējas”, attālinoties no sienām un paliekot stabila pat ekstremālos blīvumos.
Reālā enerģija. Ķīnas projekts „Mākslīgā saule” parādīja, ka „bezblīvuma” režīms ir reāls. Tas kardināli maina situāciju ITER (lielam starptautiskam reaktoram, kas tiek būvēts Francijā) un nākotnes CFETR , reaktoram, ar kura palīdzību Ķīna cer sākt piegādāt termododzes enerģiju elektrotīkliem līdz 2040. gadam.
Tas ir ļoti svarīgi. Pateicoties šim jaunajam sasniegumam, vairs nebūs jēgas būvēt milzīgus reaktorus, jo jaunā teorija nozīmē, ka mums vairs nav vajadzīgas milzīgas mašīnas, lai iegūtu to pašu enerģiju. Turklāt darbs šajā jaunajā režīmā ievērojami samazina risku, ka plazma bojās reaktoru, jo tas vairs „nedarbosies” pie robežas.
Bet vissvarīgākais atklājums ir tas, ka jo blīvāka ir plazma, jo tuvāk mēs esam “aizdegšanās” punktam — brīdim, kad mākslīgā saule ģenerē vairāk enerģijas, nekā patērē. Tas var nozīmēt, ka mēs esam tuvu sen vēlamajam mērķim — neizsīkstošai enerģijai .
