Вчені в Кореї змогли підтримувати плазму при температурі, в сім разів вищій за сонячну, довше, ніж будь-коли раніше, після модернізації ключового компонента, що може надати безцінні дані для міжнародного термоядерного мегапроекту, який планується запустити наступного року, повідомляє Recharge news.
Під час нещодавніх випробувань корейське «штучне сонце», відоме як KSTAR, підтримувало плазму при температурі 100 мільйонів °C – майже в сім разів гарячішу, ніж ядро нашої зірки – протягом 48 секунд.
KSTAR – Корейський надпровідний токамак передових досліджень – встановив свій попередній рекорд у 2022 році, коли він протримався при такій температурі 30 секунд.
Під час нещодавніх випробувань, проведених у грудні-лютому, KSTAR також побив свій рекорд, досягнувши режиму високого утримання або «H-режиму» – стану плазми, який є стабільнішим і краще утримується, ніж режим низького утримання, і протримавшись у цьому стані 102 секунди.
Термоядерний синтез використовує той самий процес, який генерує світло і тепло від зірок, поєднуючи водень та інші легкі елементи для вивільнення величезної кількості енергії, яку піонери галузі сподіваються використати для отримання необмеженої безвуглецевої електроенергії, яку іноді називають «Святим Граалем» енергетичного переходу.
Для розвитку термоядерного синтезу важливо розробити технологію, яка може «підтримувати високотемпературну плазму високої щільності, де реакції синтезу відбуваються найактивніше, протягом тривалого часу», – заявила Національна дослідницька рада з науки і технологій Кореї (NST), оголосивши сьогодні про свій останній прорив.
Успіх команди KSTAR у збільшенні тривалості H-режиму був «головним чином завдяки успішній модернізації вольфрамовими диверторами KSTAR», – зазначили в NST.
Дивертори відводять тепло і попіл, що утворюються в результаті реакції синтезу, мінімізуючи забруднення плазми і захищаючи навколишні стінки від теплових і нейтронних навантажень.
Команда KSTAR перейшла від використання вуглецю в попередніх дивертерах до вольфраму, який має найвищу температуру плавлення серед усіх металів, і NST заявила, що успіх команди у підтримці H-режиму довше, ніж будь-коли раніше, був «головним чином завдяки успішній модернізації».
«У порівнянні з попередніми диверторами на основі вуглецю, нові вольфрамові дивертори показали лише 25% збільшення температури поверхні при аналогічних теплових навантаженнях. Це забезпечує значні переваги для довгоімпульсних операцій з високою потужністю нагріву».
Успіх вольфрамових диверторів може надати безцінні дані для проекту Міжнародного термоядерного експериментального реактора (ITER) – міжнародного термоядерного мегапроекту вартістю 21,5 млрд доларів, який розробляється у Франції десятками країн, включаючи Корею, Китай, США, ЄС і Росію.
ITER, який, як очікується, виробить свою першу плазму наступного року, а повне введення системи в експлуатацію заплановане на 2035 рік, використовуватиме вольфрам у власних дивертерах.
Сук Дже Ю, президент Корейського інституту термоядерної енергії, сказав, що дослідження дає «зелене світло для придбання основних технологій», необхідних для майбутніх демонстраційних електростанцій, відомих як «DEMO-реактори».
Він продовжив, що його команда тепер намагатиметься «захистити основні технології, необхідні для роботи ITER» і майбутніх демонстраційних реакторів DEMO.