Свръхпроводящото-термоядрено устройство, известно още като корейското изкуствено слънце, постави новия световен рекорд, успявайки да поддържа високотемпературна плазма за 20 секунди с температура на йона над 100 милиона градуса (по Целзий).
На 24 ноември изследователският център на KSTAR към Корейския институт за термоядрена енергия (KFE) обяви, че в съвместно изследване с Националния университет в Сеул (SNU) и Колумбийския университет в САЩ, е успял в непрекъсната работа на плазмата за 20 секунди ,с йонна температура по-висока от 100 милиона градуса, което е едно от основните условия за ядрен синтез, в плазмената кампания 2020 KSTAR.
Постижение е удължаването на 8-секундното време на работа на плазмата, по време на плазмената кампания на KSTAR 2019, с повече от 2 пъти. В своя експеримент от 2018 г. KSTAR за първи път достигна температурата на плазмените йони от 100 милиона градуса (време на задържане: около 1,5 секунди).
За да се създадат отново реакции на термоядрен синтез, които се случват на слънцето на Земята, водородните изотопи трябва да бъдат поставени вътре в устройство за синтез като KSTAR, за да се създаде плазмено състояние, при което йони и електрони се разделят, а йоните трябва да се загряват и поддържат при високи температури.
Досега е имало и други термоядрени устройства, които са управлявали за кратко плазмата при температури от 100 милиона градуса или по-високи. Никой от тях не успява да пробие бариерата за поддържане на операцията за 10 секунди или повече. Това е експлоатационната граница на нормално проводящо устройство и беше трудно да се поддържа стабилно плазмено състояние в термоядрения апарат при толкова високи температури за дълго време.
В своя експеримент от 2020 г., KSTAR подобри работата на режима на вътрешна транспортна бариера (ITB), един от следващите поколения режими на работа на плазмата, разработен миналата година и успя да поддържа плазменото състояние за дълъг период от време, преодолявайки съществуващите граници на свръхвисокотемпературната плазмена работа.
Директорът, Si-Woo Yoon, от изследователския център на KSTAR в KFE обясни: „Технологиите, необходими за дълги операции от 100 милиона плазма, са ключът към реализирането на термоядрена енергия и успеха на KSTAR в поддържането на високотемпературната плазма за 20 секунди, ще бъде важна повратна точка в надпреварата за осигуряване на технологиите за дългата високоефективна плазмена работа, критичен компонент на търговския реактор за ядрен синтез в бъдеще. “
„Успехът на експеримента KSTAR в дългата високотемпературна експлоатация, чрез преодоляване на някои недостатъци на режимите ITB, ни доближава стъпка по-близо до разработването на технологии за реализация на енергия от ядрен синтез“, добави Йонг Су На, професор в отдел по ядрено инженерство, SNU, който провежда съвместно изследването на плазмената операция KSTAR.
Д-р Young-Seok Park от Колумбийския университет, който допринесе за създаването на високотемпературна плазма, каза: „За нас е чест да участваме в такова важно постижение, постигнато в KSTAR. Температурата на йони от 100 милиона градуса, постигната чрез осигуряване на ефективна основна плазма, поддържане на такава температура за толкова дълго време, демонстрира уникалната способност на свръхпроводящото устройство KSTAR и ще бъде признато като убедителна основа за високоефективни, стабилни плазмени термоплазми.“
KSTAR започна да работи с устройството през август миналата година и планира да продължи експеримента си за генериране на плазма до 10 декември, като проведе общо 110 експеримента, които включват високоефективни плазмени операции и експерименти за смекчаване на плазмените смущения, които са съвместни изследователски експерименти с местни и чуждестранни изследователски организации.
В допълнение към успеха във високотемпературната плазмена работа, Изследователският център на KSTAR провежда експерименти по различни теми, включително изследвания на ITER, предназначени да решават сложни проблеми в изследванията на термоядрения синтез през останалата част от периода на експеримента.
KSTAR ще сподели ключовите си резултати от експеримента през 2020 г., включително този успех с изследователите по термоядрен синтез по целия свят на конференцията на МААЕ по термоядрена енергия, която ще се проведе през май 2021 г.
Крайната цел на KSTAR е да успее в непрекъсната работа от 300 секунди с температура на йона по-висока от 100 милиона градуса до 2025 година.
Президентът на KFE Suk Jae Yoo заяви: „Толкова се радвам да обявя новото стартиране на KFE като независима изследователска организация на Корея. KFE ще продължи традицията си да предприема предизвикателни изследвания, за да постигне целта на човечеството: реализацията на енергия от ядрен синтез“, продължи той.
От 20 ноември 2020 г. KFE, бивш Национален институт за изследване на термоядрения синтез, асоциирана организация към Корейския институт по фундаментални науки, бе възобновена като независима изследователска организация.
