"ดวงอาทิตย์เทียม" ของเกาหลีใต้ทำลายสถิติการทำงานกับพลาสมาก่อนหน้านี้ เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น KSTAR (การวิจัยขั้นสูง Tokamak ตัวนำยิ่งยวดของเกาหลี) ของสถาบันพลังงานความร้อนนิวเคลียร์แห่งเกาหลี (KFE) มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของแกนกลางดวงอาทิตย์ถึง 7 เท่า และสามารถรักษาอุณหภูมิได้นานกว่าครั้งก่อน
นักวิจัยที่ทำงานในโครงการ KSTAR สามารถรักษาอุณหภูมิ 100 ล้านองศาเซลเซียสได้เป็นเวลา 48 วินาที! หากเปรียบเทียบ อุณหภูมิแกนกลางดวงอาทิตย์ของเราอยู่ที่ประมาณ 15 ล้านองศาเซลเซียส นอกจากนี้ ทีมงาน KSTAR ยังประสบความสำเร็จในการบำรุงรักษาโหมด H อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 102 วินาที ซึ่งเป็นโหมดการทำงานพื้นฐานในการรักษาพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงและมีความหนาแน่นสูง
นี่เป็นความสำเร็จครั้งล่าสุดของ KSTAR ตัวอย่างเช่น ในปี 2021 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสของเกาหลีสร้างสถิติโดยรักษาพลาสมาให้มีอุณหภูมิไอออนประมาณ 100 ล้านองศาเป็นเวลา 30 วินาที
ฟิวชั่นเลียนแบบกระบวนการเดียวกับที่สร้างแสงและความร้อนของดวงดาว มันเกี่ยวข้องกับการหลอมไฮโดรเจนและองค์ประกอบแสงอื่นๆ เพื่อปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ซึ่งผู้เชี่ยวชาญหวังว่าจะนำไปใช้ประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้าคาร์บอนเป็นศูนย์ได้อย่างไม่จำกัด
สำหรับการพัฒนาพลังงานแสนสาหัส สิ่งสำคัญคือต้องสร้างเทคโนโลยีที่สามารถรักษาพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงและมีความหนาแน่นสูง ซึ่งปฏิกิริยาฟิวชันจะเกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดและเป็นระยะเวลานาน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ นักวิจัยได้ทำการทดลองต่างๆ โดยใช้อุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ เช่น KSTAR
เคล็ดลับของความสำเร็จครั้งใหม่คือตัวเปลี่ยนทิศทางทังสเตน พวกมันมีบทบาทสำคัญในการกำจัดก๊าซใช้แล้วและสิ่งเจือปนออกจากเครื่องปฏิกรณ์ ในเวลาเดียวกันก็ทนต่อภาระความร้อนที่พื้นผิวอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเร็วๆ นี้ทีมงาน KSTAR ได้เปลี่ยนมาใช้ทังสเตนแทนคาร์บอนในไดเวอร์เตอร์
ทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงที่สุดในบรรดาโลหะ และความสำเร็จของทีมในการรักษาโหมด H ไว้เป็นเวลานานนั้นส่วนใหญ่เนื่องมาจากความสำเร็จในการอัพเกรดนี้ "เมื่อเปรียบเทียบกับตัวเปลี่ยนทิศทางที่ใช้คาร์บอนรุ่นก่อน ๆ ตัวเปลี่ยนทิศทางทังสเตนใหม่แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มขึ้นเพียง 25% ภายใต้ภาระความร้อนที่ใกล้เคียงกัน" ผู้เชี่ยวชาญกล่าว "สิ่งนี้ให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับการดำเนินงานด้านพลังงานที่มีพัลส์ยาวและอุณหภูมิสูง"
ความสำเร็จของเครื่องเปลี่ยนทิศทางทังสเตนสามารถให้ข้อมูลอันล้ำค่าสำหรับโครงการเครื่องปฏิกรณ์ทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ (ITER) มูลค่า 21,5 พันล้านดอลลาร์ที่ได้รับการพัฒนาในฝรั่งเศสและเกี่ยวข้องกับหลายประเทศ คาดว่า ITER จะได้รับพลาสมาเครื่องแรกในปี 2025 และจะเปิดให้บริการเต็มรูปแบบภายในปี 2035 ในระหว่างนี้ ทีมงานในเกาหลีใต้จะทำงานเพื่อสร้างเทคโนโลยีสำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นในการทำให้ ITER ทำงานได้
อ่าน: