Juhokórejské „umelé slnko“ prekonalo svoj doterajší rekord v práci s plazmou. Fúzny reaktor KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) Kórejského inštitútu termonukleárnej energie (KFE) dosiahol teplotu sedemkrát vyššiu ako je teplota jadra Slnka a dokázal ju udržať dlhšie ako naposledy.
Výskumníci pracujúci na projekte KSTAR dokázali udržať teplotu 100 miliónov stupňov Celzia po dobu 48 sekúnd! Pre porovnanie, teplota jadra nášho Slnka je asi 15 miliónov stupňov Celzia. Okrem toho tím KSTAR úspešne udržiaval režim H nepretržite po dobu 102 sekúnd, čo je základný prevádzkový režim na udržanie vysokoteplotnej plazmy s vysokou hustotou.
Toto je posledný z mnohých úspechov spoločnosti KSTAR. Napríklad v roku 2021 dosiahol kórejský termonukleárny reaktor rekord tým, že udržal plazmu s teplotou iónov asi 100 miliónov stupňov počas 30 sekúnd.
Fúzia napodobňuje rovnaký proces, ktorý vytvára svetlo a teplo hviezd. Zahŕňa fúziu vodíka a iných svetelných prvkov, aby sa uvoľnilo obrovské množstvo energie, o ktorej odborníci dúfajú, že bude využitá na výrobu neobmedzených dodávok elektriny s nulovými emisiami uhlíka.
Pre rozvoj termonukleárnej energie je dôležité vytvoriť technológiu, ktorá dokáže udržať plazmu vysokej teploty a vysokej hustoty, v ktorej dochádza k fúznym reakciám najefektívnejšie a po dlhú dobu. Na tento účel výskumníci vykonávajú rôzne experimenty pomocou termonukleárnych zariadení, ako je KSTAR.
Tajomstvom nových úspechov sú volfrámové odvádzače. Zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri odstraňovaní spotrebovaných plynov a nečistôt z reaktora a zároveň odolávajú značnému plošnému tepelnému zaťaženiu. Tím KSTAR nedávno prešiel na používanie volfrámu namiesto uhlíka vo svojich odvádzačoch.
Volfrám má najvyššiu teplotu topenia zo všetkých kovov a úspech tímu pri udržiavaní H-režimu tak dlho je z veľkej časti spôsobený týmto úspešným vylepšením. "V porovnaní s predchádzajúcimi divertormi na báze uhlíka nové volfrámové divertory vykazovali iba 25% zvýšenie povrchovej teploty pri podobnom tepelnom zaťažení," hovoria odborníci. "To poskytuje významné výhody pre operácie s dlhými impulzmi pri vysokej teplote."
Úspech volfrámových odvádzačov by mohol poskytnúť neoceniteľné údaje pre projekt medzinárodného termonukleárneho experimentálneho reaktora (ITER) v hodnote 21,5 miliardy dolárov, ktorý sa vyvíja vo Francúzsku a zahŕňa mnohé krajiny. Očakáva sa, že ITER dostane svoju prvú plazmu v roku 2025 a do roku 2035 bude plne funkčný. Medzitým bude tím v Južnej Kórei pracovať na vytvorení ďalších kľúčových technológií potrebných na fungovanie ITER.
Prečítajte si tiež: