Dienvidkorejas "mākslīgā saule" pārspēja savu iepriekšējo rekordu darbā ar plazmu. Korejas kodolenerģijas institūta (KFE) kodolsintēzes reaktors KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) sasniedza temperatūru, kas septiņas reizes pārsniedz Saules kodola temperatūru, un spēja to uzturēt ilgāk nekā iepriekšējo reizi.
Pētnieki, kas strādāja pie KSTAR projekta, spēja uzturēt 100 miljonus grādu pēc Celsija temperatūru 48 sekundes! Salīdzinājumam, mūsu Saules kodola temperatūra ir aptuveni 15 miljoni grādu pēc Celsija. Turklāt KSTAR komanda veiksmīgi uzturēja H režīmu nepārtraukti 102 sekundes, kas ir pamata darbības režīms augstas temperatūras un augsta blīvuma plazmas uzturēšanai.
Šis ir jaunākais no daudziem KSTAR panākumiem. Piemēram, 2021. gadā Korejas kodoltermiskais reaktors uzstādīja rekordu, uzturot plazmu ar aptuveni 100 miljonu grādu jonu temperatūru 30 sekundes.
Kodolsintēze atdarina to pašu procesu, kas rada zvaigžņu gaismu un siltumu. Tas ietver ūdeņraža un citu vieglo elementu saplūšanu, lai atbrīvotu milzīgu enerģijas daudzumu, ko eksperti cer izmantot, lai radītu neierobežotu daudzumu bezoglekļa elektrības.
Kodolenerģijas attīstībai ir svarīgi izveidot tehnoloģiju, kas spēj uzturēt augstas temperatūras un augsta blīvuma plazmu, kurā kodolsintēzes reakcijas notiek visefektīvāk un ilgstoši. Lai to izdarītu, pētnieki veic dažādus eksperimentus, izmantojot kodoltermiskās ierīces, piemēram, KSTAR.
Jauno sasniegumu noslēpums ir volframa novirzītāji. Tiem ir izšķiroša nozīme izlietoto gāzu un piemaisījumu izvadīšanā no reaktora, vienlaikus izturot ievērojamas virsmas siltuma slodzes. KSTAR komanda nesen pārgāja uz volframa, nevis oglekļa izmantošanu savos novirzītājos.
Volframam ir augstākā kušanas temperatūra no jebkura metāla, un komandas panākumi H režīma uzturēšanā tik ilgi lielā mērā ir saistīti ar šo veiksmīgo jaunināšanu. "Salīdzinot ar iepriekšējiem uz oglekļa bāzes veidotiem divertoriem, jaunie volframa pārveidotāji uzrādīja tikai 25% virsmas temperatūras paaugstināšanos līdzīgām siltuma slodzēm," saka eksperti. "Tas nodrošina ievērojamas priekšrocības ilgstošas impulsu, augstas temperatūras enerģijas operācijām."
Volframa novirzītāju panākumi varētu sniegt nenovērtējamus datus par 21,5 miljardu dolāru vērto Starptautiskā eksperimentālā kodoltermiskā reaktora (ITER) projektu, kas tiek izstrādāts Francijā un kurā iesaistītas daudzas valstis. Sagaidāms, ka ITER savu pirmo plazmu saņems 2025. gadā, un līdz 2035. gadam tas sāks pilnībā darboties. Tikmēr komanda Dienvidkorejā strādās, lai radītu citas galvenās tehnoloģijas, kas nepieciešamas, lai ITER darbotos.
Lasi arī: