Южнокорейското "изкуствено слънце" счупи предишния си рекорд за работа с плазма. Термоядреният реактор KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) на Корейския институт за термоядрена енергия (KFE) достигна температура седем пъти по-висока от температурата на ядрото на Слънцето и успя да я поддържа по-дълго от последния път.
Изследователите, работещи по проекта KSTAR, успяха да поддържат температура от 100 милиона градуса по Целзий за 48 секунди! За сравнение, температурата на ядрото на нашето Слънце е около 15 милиона градуса по Целзий. В допълнение, екипът на KSTAR успешно поддържа H-режим непрекъснато в продължение на 102 секунди, което е основният режим на работа за поддържане на високотемпературна плазма с висока плътност.
Това е последният от многото успехи на KSTAR. Например през 2021 г. корейски термоядрен реактор постави рекорд, поддържайки плазма с йонна температура от около 100 милиона градуса за 30 секунди.
Ядреният синтез имитира същия процес, който генерира светлината и топлината на звездите. Това включва сливане на водород и други леки елементи за освобождаване на огромни количества енергия, които експертите се надяват да бъдат използвани за генериране на неограничени доставки на електричество с нулеви въглеродни емисии.
За развитието на термоядрената енергия е важно да се създаде технология, която може да поддържа плазма с висока температура и висока плътност, в която реакциите на синтез протичат най-ефективно и за дълги периоди от време. За да направят това, изследователите провеждат различни експерименти, използвайки термоядрени устройства като KSTAR.
Тайната на новите постижения са волфрамовите дивертори. Те играят решаваща роля при отстраняването на отработените газове и примеси от реактора, като в същото време издържат на значителни повърхностни топлинни натоварвания. Екипът на KSTAR наскоро премина към използване на волфрам вместо въглерод в своите отклонители.
Волфрамът има най-високата точка на топене от всички метали и успехът на екипа в поддържането на H-режим толкова дълго се дължи до голяма степен на това успешно надграждане. „В сравнение с предишните дивертори на базата на въглерод, новите волфрамови дивертори показаха само 25% увеличение на повърхностната температура при подобни топлинни натоварвания“, казват експертите. "Това осигурява значителни предимства за операции с дълъг импулс и висока температура."
Успехът на волфрамовите дивертори може да предостави безценни данни за проекта за международен термоядрен експериментален реактор (ITER) на стойност 21,5 милиарда долара, който се разработва във Франция и включва много страни. Очаква се ITER да получи първата си плазма през 2025 г., а до 2035 г. ще започне да функционира напълно. Междувременно екипът в Южна Корея ще работи за създаването на други ключови технологии, необходими за работата на ITER.
Прочетете също: