A dél-koreai "mesterséges nap" megdöntötte a plazmával való munka korábbi rekordját. A Korea Institute of Thermonuclear Energy (KFE) KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) fúziós reaktora hétszer magasabb hőmérsékletet ért el, mint a Nap magjának hőmérséklete, és tovább tudta tartani, mint legutóbb.
A KSTAR projekten dolgozó kutatók 100 másodpercig 48 millió Celsius fokos hőmérsékletet tudtak fenntartani! Összehasonlításképpen, Napunk magjának hőmérséklete körülbelül 15 millió Celsius-fok. Ezenkívül a KSTAR csapata sikeresen fenntartotta a H-módot folyamatosan 102 másodpercig, ami az alapvető működési mód a magas hőmérsékletű, nagy sűrűségű plazma fenntartásához.
Ez a legújabb a KSTAR számos sikere közül. Például 2021-ben egy koreai termonukleáris reaktor rekordot döntött azzal, hogy körülbelül 100 millió fokos ionhőmérsékletű plazmát tartott fenn 30 másodpercig.
A fúzió ugyanazt a folyamatot utánozza, amely a csillagok fényét és hőjét generálja. Ez magában foglalja a hidrogén és más könnyű elemek olvasztását, hogy hatalmas mennyiségű energia szabaduljon fel, amelyet a szakértők reményei szerint korlátlan mennyiségű nulla szén-dioxid-kibocsátású villamos energia előállítására fordítanak majd.
A termonukleáris energia fejlesztéséhez fontos olyan technológia megalkotása, amely képes fenntartani egy magas hőmérsékletű és nagy sűrűségű plazmát, amelyben a fúziós reakciók a leghatékonyabban és leghosszabb ideig mennek végbe. Ennek érdekében a kutatók különféle kísérleteket végeznek termonukleáris eszközökkel, mint például a KSTAR.
Az új vívmányok titka a volfrámterelők. Meghatározó szerepük van a kiégett gázok és szennyeződések reaktorból történő eltávolításában, ugyanakkor jelentős felületi hőterhelésnek is ellenállnak. A KSTAR csapata nemrégiben áttért arra, hogy szén helyett volfrámot használjon terelőiben.
A volfrámnak van a legmagasabb olvadáspontja a fémek közül, és a csapat sikere a H-mód hosszú távú fenntartásában nagyrészt ennek a sikeres frissítésnek köszönhető. "A korábbi szénalapú terelőkkel összehasonlítva az új volfrámterelők csak 25%-os felületi hőmérséklet-emelkedést mutattak hasonló hőterhelés mellett" - mondják a szakértők. "Ez jelentős előnyöket biztosít a hosszú impulzusú, magas hőmérsékletű energiaellátási műveleteknél."
A volfrámelterelők sikere felbecsülhetetlen adatokkal szolgálhat a Franciaországban kidolgozás alatt álló, számos országot érintő, 21,5 milliárd dolláros Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) projekthez. Az ITER várhatóan 2025-ben kapja meg első plazmáját, és 2035-re már teljesen működőképes lesz. Eközben a dél-koreai csapat az ITER működéséhez szükséges egyéb kulcsfontosságú technológiák létrehozásán dolgozik.
Olvassa el még: