Etelä-Korean "keinotekoinen aurinko" rikkoi aikaisemman plasmatyöskentelyn ennätyksensä. Korea Institute of Thermonuclear Energyn (KFE) KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) -fuusioreaktori saavutti seitsemän kertaa korkeamman lämpötilan kuin Auringon ytimen lämpötila ja pystyi pitämään sen pidempään kuin viime kerralla.
KSTAR-projektissa työskentelevät tutkijat pystyivät pitämään lämpötilan 100 miljoonaa celsiusastetta 48 sekunnin ajan! Vertailun vuoksi aurinkomme ytimen lämpötila on noin 15 miljoonaa celsiusastetta. Lisäksi KSTAR-tiimi onnistui ylläpitämään H-tilaa jatkuvasti 102 sekunnin ajan, mikä on peruskäyttötila korkean lämpötilan ja tiheän plasman ylläpitämiselle.
Tämä on viimeisin monista KSTARin onnistumisista. Esimerkiksi vuonna 2021 korealainen lämpöydinreaktori teki ennätyksen pitämällä plasmaa, jonka ionilämpötila oli noin 100 miljoonaa astetta, 30 sekunnin ajan.
Fuusio jäljittelee samaa prosessia, joka tuottaa tähtien valoa ja lämpöä. Siihen liittyy vedyn ja muiden kevyiden elementtien sulattaminen vapauttamaan valtavia määriä energiaa, jonka asiantuntijat toivovat valjastettavan tuottamaan rajattomasti hiilidioksidipäästötöntä sähköä.
Termoydinenergian kehittämisen kannalta on tärkeää luoda teknologia, jolla voidaan ylläpitää korkean lämpötilan ja korkean tiheyden plasmaa, jossa fuusioreaktiot tapahtuvat tehokkaimmin ja pitkiä aikoja. Tätä varten tutkijat tekevät erilaisia kokeita käyttämällä lämpöydinlaitteita, kuten KSTAR.
Uusien saavutusten salaisuus ovat volframimuuntimet. Niillä on ratkaiseva rooli käytettyjen kaasujen ja epäpuhtauksien poistamisessa reaktorista, samalla kun ne kestävät merkittäviä pintalämpökuormia. KSTAR-tiimi siirtyi äskettäin käyttämään volframia hiilen sijasta ohjailijoissaan.
Volframilla on kaikkien metallien korkein sulamispiste, ja tiimin menestys H-tilan ylläpitämisessä niin pitkään johtuu suurelta osin tästä onnistuneesta päivityksestä. "Verrattuna aikaisempiin hiilipohjaisiin muuntimiin, uudet volframimuuntimet osoittivat vain 25 %:n nousun pintalämpötilassa samanlaisilla lämpökuormilla", asiantuntijat sanovat. "Tämä tarjoaa merkittäviä etuja pitkän pulssin ja korkean lämpötilan tehotoiminnoissa."
Volframimuuntimien menestys voisi tarjota arvokasta tietoa 21,5 miljardin dollarin ITER-hankkeelle, jota kehitetään Ranskassa ja johon osallistuu useita maita. ITERin odotetaan saavan ensimmäisen plasmansa vuonna 2025, ja vuoteen 2035 mennessä se on täysin toimintavalmis. Sillä välin Etelä-Korean tiimi työskentelee luodakseen muita keskeisiä teknologioita, joita tarvitaan ITERin toiminnassa.
Lue myös: