Південнокорейське “штучне сонце” побило свій попередній рекорд роботи з плазмою. Термоядерний реактор KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) Корейського інституту термоядерної енергії (KFE) досяг температури, що в сім разів перевищує температуру ядра Сонця, і зміг утримувати її довше, ніж минулого разу.
Дослідники, які займаються проєктом KSTAR, змогли підтримувати температуру у 100 млн градусів за Цельсієм протягом 48 секунд! Для порівняння, температура ядра нашого Сонця становить близько 15 млн градусів за Цельсієм. Крім того, команда KSTAR успішно підтримувала H-режим безперервно протягом 102 секунд, що є базовим режимом роботи для підтримання високотемпературної плазми високої густини.
Це останній з багатьох успіхів KSTAR. Наприклад, у 2021 році корейський термоядерний реактор встановив рекорд, підтримуючи плазму з температурою іонів близько 100 млн градусів протягом 30 секунд.
Термоядерний синтез імітує той самий процес, що генерує світло і тепло зірок. Він передбачає злиття водню та інших легких елементів для вивільнення величезної кількості енергії, яку експерти сподіваються використати для отримання необмежених запасів електроенергії з нульовим рівнем викидів вуглецю.
Для розвитку термоядерної енергетики важливо створити технологію, яка може підтримувати плазму високої температури та високої густини, в якій реакції синтезу відбуваються найефективніше і протягом тривалих періодів часу. Для цього дослідники проводять різноманітні експерименти, використовуючи термоядерні пристрої на кшталт KSTAR.
Секретом нових досягнень є вольфрамові дивертори. Вони відіграють вирішальну роль у виведенні відпрацьованих газів і домішок з реактора, витримуючи при цьому значні поверхневі теплові навантаження. Команда KSTAR нещодавно перейшла на використання вольфраму замість вуглецю у своїх диверторах.
Вольфрам має найвищу температуру плавлення серед усіх металів, і успіх команди у підтримці Н-режиму протягом тривалого часу в основному пояснюється цією успішною модернізацією. “У порівнянні з попередніми диверторами на основі вуглецю, нові вольфрамові дивертори показали лише 25% збільшення температури поверхні при аналогічних теплових навантаженнях, – говорять фахівці. – Це забезпечує значні переваги для довгоімпульсних високотемпературних силових операцій”.
Успіх вольфрамових диверторів може надати безцінні дані для проєкту Міжнародного термоядерного експериментального реактора (ITER) вартістю $21,5 млрд, який розробляється у Франції, і в ньому беруть участь багато країн. Очікується, що ITER отримає першу плазму у 2025 році, і до 2035 року його вже повністю введуть в експлуатацію. А тим часом команда у Південній Кореї працюватиме над створенням інших ключових технологій, необхідних для роботи ITER.
Читайте також:
Leave a Reply