Koreańskie sztuczne słońce rozgrzane do temperatury większej niż jądro Słońca

Po raz pierwszy w Koreańskim Instytucie Energii Termojądrowej (KFE) reaktor termojądrowy Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) osiągnął temperaturę siedmiokrotnie wyższą od temperatury jądra Słońca.

Badaczom odpowiedzialnym udało się utrzymać temperaturę 100 mln stopni Celsjusza przez 48 sekund. Dla porównania temperatura jądra naszego Słońca wynosi 15 milionów stopni Celsjusza. Co więcej, reaktor utrzymywał tryb stabilnego stanu plazmy (tryb H) przez ponad 100 sekund. Do zapewnienia kontroli sprzężenia zwrotnego w czasie rzeczywistym wykorzystana została technologia sztucznej inteligencji w celu poprawy wydajności urządzenia.

Ostatecznym celem KSTAR jest osiągnięcie 300 sekund pracy plazmy przy temperaturach jonów przekraczających 100 mln stopni. Aby osiągnąć ten cel, zespół KSTAR skupił się na istotnych obszarach badawczych, a także na poprawie wydajności urządzeń.

Więcej o energii przyszłości i syntezie jądrowej przeczytasz na Spider`s Web:

Tajemnicą tych osiągnięć są tak zwane dywertory wolframowe. Są to istotne elementy znajdujące się na dnie komory próżniowej. Odgrywają kluczową rolę w usuwaniu gazów i zanieczyszczeń z reaktora, wytrzymując jednocześnie znaczne obciążenia cieplne. Pobierają ciepło i popiół powstający w wyniku reakcji termojądrowej, minimalizując zanieczyszczenie plazmą i chroniąc otaczające ściany przed obciążeniami termicznymi.

Dzięki eksperymentowi zespół KSTAR udowodnił, że modernizacja pochłaniaczy wolframowych zakończyła się sukcesem i że działały zgodnie z planem. Potwierdzili również, że kluczowe komponenty KSTAR, takie jak systemy grzewcze, diagnostyczne i sterujące, zapewniły niezawodność systemu wymaganą przy długotrwałej pracy plazmy.

W porównaniu z poprzednimi pochłaniaczami opartymi na węglu nowe dywertory wolframowe wykazały jedynie 25 proc. wzrost temperatury powierzchni przy podobnych obciążeniach cieplnych. Zapewnia to znaczne korzyści w przypadku operacji wymagających długiego impulsu i dużej mocy grzewczej.

Fuzja jądrowa to proces łączenia dwóch atomów w celu utworzenia jednego, cięższego atomu. Ten proces uwalnia ogromną ilość energii, która może być wykorzystana do wytwarzania prądu. Fuzja jądrowa jest uważana za potencjalnie czyste i bezpieczne źródło energii przyszłości. To ten sam proces, który zachodzi w naszym Słońcu i innych gwiazdach.

Aby opracować syntezę termojądrową, konieczne jest opracowanie technologii, która będzie w stanie utrzymać wysoką temperaturę i wysoką gęstość plazmy, w których reakcje termojądrowe zachodzą najaktywniej przez dłuższy czas.

Korea Południowa od lat inwestuje duże środki w badania nad fuzją jądrową. KSTAR to jeden z najnowocześniejszych tokamaków na świecie. Naukowcy z Korei Południowej mają nadzieję, że uda im się w przyszłości wykorzystać fuzję jądrową do wytwarzania komercyjnej energii.