Çin'in Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) üzerinde çalışan araştırmacılar, füzyon plazmaları için teorik olarak öngörülen "yoğunluktan bağımsız rejim"e deneysel olarak erişerek, geleneksel sınırların çok ötesinde yoğunluklarda kararlı çalışma sağladı. Science Advances dergisinde yayımlanan bu önemli sonuçlar, nükleer füzyon ateşlemesine giden yoldaki en büyük fiziksel engellerden birini aşmak için yeni bilgiler sunuyor. Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Prof. Dr. Zhu Ping ve Çin Bilimler Akademisi Hefei Fiziksel Bilimler Enstitüleri'nden Doç. Dr. Yan Ning liderliğindeki ekip, EAST üzerinde uygulanan yenilikçi bir yüksek yoğunluklu işletim şemasıyla, plazma yoğunluğunun yıkıcı kararsızlıkları tetiklemeden önemli ölçüde artırılabileceğini gösterdi. Nükleer füzyon, temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak büyük potansiyele sahip. Füzyon reaksiyonlarında termonükleer güç, yakıt yoğunluğunun karesiyle orantılı olarak artar. Ancak, tokamak işletiminde plazma yoğunluğu uzun süredir ampirik bir üst sınırla kısıtlanmış, bu sınırı aşmak genellikle kararsızlıklara yol açarak füzyon performansını düşürmüştür.
Bu çığır açan başarı, Plasma-Wall Self Organization (PWSO) teorisinin deneysel olarak doğrulanmasıyla mümkün oldu. Bu teori, plazma ile cihazın metal duvarları arasında hassas bir denge kurularak yeni bir yoğunluktan bağımsız rejime erişilebileceğini öngörüyordu. EAST deneyleri, deşarjın başlangıç aşamasında ilk yakıt gazı basıncının kontrolünü elektron siklotron rezonans ısıtmasıyla birleştirerek, plazma-duvar etkileşimlerinin en baştan itibaren optimize edilmesini sağladı. Bu yöntemle, plazma-duvar etkileşimleri, safsızlık birikimi ve enerji kayıpları önemli ölçüde azaldı. Sonuç olarak, araştırmacılar plazmanın ampirik sınırları çok aşan yoğunluklarda bile kararlı kalabildiği PWSO teorik yoğunluktan bağımsız rejimine başarıyla erişti. Bu deneysel bulgular, füzyon enerjisi arayışında tokamak işletimindeki uzun süreli yoğunluk sınırını aşmak için kritik yeni fiziksel bilgiler sağlıyor.
Nükleer füzyon enerjisinin ticarileşmesi önündeki önemli bir engeli aşarak, temiz ve sürdürülebilir enerjiye ulaşma yolunda kritik bir adım atıldı.