Zložený obrázok zobrazujúci kórejský supravodivý tokamak Advanced Research (KSTAR) a vygenerovanú plazmu. (KSTAR/Kórejský inštitút energie jadrovej syntézy)) Kórejský reaktor „umelého slnka“ má sa dostali na titulky tento týždeň oficiálnym udržiavaním plazmy pri teplote 100 miliónov stupňov Celzia na viac ako 20 sekúnd.
Tým na Pokročilý výskum Kórejského supravodivého tokamaku (KSTAR) dosiahlo teplotu iónov nad 100 miliónov stupňov Celzia (180 miliónov stupňov Fahrenheita).
Podľa nový vedec, reakcia sa zastavila až po 30 sekundách z dôvodu hardvérových obmedzení.
KSTAR využíva magnetické polia na generovanie a stabilizáciu ultra horúcej plazmy s konečným cieľom výroby energie jadrovej fúzie realitou.
Nižšie si môžete pozrieť zábery, ktoré ukazujú, že reaktor bežal viac ako 24 sekúnd a dosiahol teplotu vyššiu ako 10^8 Kelvinov – čo sa viac-menej rovná 100 miliónom stupňov Celzia.
Jeden z výskumov KSTARrs, Yong-Su Na, povedal Matthew Sparkes z Nový vedec že dlhšie obdobia by mali byť možné v budúcnosti po aktualizácii zariadenia.
Je to vzrušujúci úspech z dobrého dôvodu – potenciálne neobmedzený zdroj čistej energie, ktorý by mohol zmeniť spôsob, akým poháňame naše životy, ak ho dokážeme prinútiť fungovať podľa plánu.
Za zmienku však stojí aj to, že tento pokrok od KSTAR nemusí byť nevyhnutne úplne novým rekordom, ako to niektoré médiá propagujú.
V skutočnosti spoločnosť KSTAR oznámila tento prelom už v roku 2020 a sme o tom vtedy informovali . Čo sa teraz zmenilo, je, že ich dokument o výskume bol recenzovaný a práve bol Vydaný v Príroda.
V nasledujúcich rokoch však tím KSTAR prekonali svoj vlastný rekord a čínske „umelé slnko“ známe ako VÝCHOD (Experimental Advanced Supravodivý Tokamak alebo HT-7U) pokračoval rozbiť obe .
V roku 2021 dosiahol fúzny stroj Čínskej akadémie vied 120 miliónov stupňov Celzia (216 miliónov stupňov Fahrenheita) a držal sa na ňom 101 sekúnd.
To neznamená, že úspech KSTAR stále nie je obrovský a stojí za to ho zdieľať a oslavovať.
Pred týmto prielomom nebola hranica 100 miliónov stupňov prekročená dlhšie ako 10 sekúnd.
KSTAR. (Kórejský inštitút energie jadrovej syntézy)
„Technológie potrebné na dlhé operácie plazmy s teplotou 100 miliónov stupňov sú kľúčom k realizácii energie jadrovej syntézy,“ povedal jadrový fyzik Si-Woo Yoon , riaditeľ výskumného centra KSTAR v Kórejskom inštitúte pre energiu jadrovej syntézy (KFE) v roku 2020.
„Úspech KSTAR pri udržiavaní vysokoteplotnej plazmy po dobu 20 sekúnd bude dôležitým bodom obratu v pretekoch o zabezpečenie technológií pre dlhodobú vysokovýkonnú plazmovú prevádzku, kritickú súčasť komerčnej prevádzky. jadrovej fúzie reaktor v budúcnosti.“
Kľúčom k skoku na 20 sekúnd bol upgrade na režimy vnútornej transportnej bariéry (ITB) vo vnútri KSTAR. Tieto režimy nie sú úplne pochopené vedcami, ale na najjednoduchšej úrovni pomáhajú kontrolovať obmedzenie a stabilitu reakcií jadrovej fúzie.
KSTAR je a reaktor typu tokamak , podobne ako nedávnobol online v Číne, zlúčenie atómových jadier za vzniku týchto obrovských množstiev energie (na rozdiel od jadrového štiepenia používaného v elektrárňach, ktoré rozdeľuje atómové jadrá na seba).
Fúzne zariadenia ako KSTAR používajú izotopy vodíka na vytvorenie plazmového stavu, v ktorom sú ióny a elektróny oddelené a pripravené na zahrievanie – rovnaké fúzne reakcie, aké sa dejú na Slnku, a preto dostali tieto reaktory prezývku.
Udržiavanie dostatočne vysokých teplôt počas dostatočne dlhého časového obdobia na to, aby bola technológia životaschopná, sa zatiaľ ukázalo ako náročné. Vedci budú musieť prekonať viac takýchto rekordov, aby jadrová fúzia fungovala ako zdroj energie – odtekala o niečo viac ako morská voda ( zdrojom izotopov vodíka ) a produkujú minimálny odpad.
Napriek všetkej práci, ktorá je pred nami, aby tieto reaktory vyrábali viac energie, ako spotrebujú, pokrokbolo povzbudivé. Do roku 2025 chcú inžinieri v KSTAR prekonať hranicu 100 miliónov stupňov na 300 sekúnd.
„Iónová teplota 100 miliónov stupňov dosiahnutá umožnením účinného ohrevu plazmy jadra na takú dlhú dobu preukázala jedinečnú schopnosť supravodivého zariadenia KSTAR a bude uznaná ako presvedčivý základ pre vysoko výkonné fúzne plazmy v ustálenom stave,“ povedal jadrový fyzik Young-Seok Park , z Kolumbijskej univerzity v roku 2020.
Výskum bol publikovaný v r Príroda .
Časti tohto článku boli prvýkrát publikované v decembri 2020.