Korea Południowa: Padł nowy rekord w dziedzinie fuzji jądrowej

Reaktor KSTAR, działający w Koreańskim Instytucie Energii Fuzyjnej (KFE), pobił światowy rekord w zakresie podtrzymywania gorącej plazmy. Urządzenie utrzymywało temperaturę 100 mln stopni przez 48 sekund. Sukces udało się osiągnąć po usprawnieniu systemu podgrzewania plazmy i jej kontrolowania.

W reaktorach typu tokamak, do których należy KSTAR, w ultragorącej plazmie ma dochodzić do łączenia się jąder wodoru z nadwyżką energetyczną. To proces podobny trochę do tego, jaki zachodzi w Słońcu.

Z energetyką fuzyjną wiązane są ogromne nadzieje, ponieważ elektrownie takie byłyby w stanie dostarczać olbrzymich ilości energii ze stosunkowo łatwo dostępnego paliwa, przy niewielkiej ilości odpadów. W KSTAR już w 2018 r. udało się osiągnąć temperaturę 100 mln st. C, a w 2021 r. utrzymano ją przez 30 sekund. Teraz udało się także wykonać inny ważny krok – przez ponad 100 sekund reaktor utrzymywał plazmę w bardzo pożądanym, wysokoenergetycznym trybie, tzw. H-mode (high confinement). To w dużej mierze efekt niedawnej wymiany tzw. dywertorów, które oczyszczają pracującą w reaktorze plazmę. Zastąpiono je nowymi – wykonanymi z wolframu.

Eksperyment wykazał także prawidłowe działania licznych systemów KSTAR, do których należą m.in. te ogrzewające plazmę, diagnostyczne czy kontrolujące pracę reaktora. “Pomimo że jest to pierwszy eksperyment przeprowadzony z wolframowymi dywertorami, dokładne testy sprzętu i kampania przygotowawcza pozwoliły nam na uzyskanie w krótkim czasie rezultatów lepszych niż przy ostatnim rekordzie” – mówi Si-Woo Yoon, dyrektor KSTAR Research Center.

“Aby osiągnąć ostateczny cel działania KSTAR, planujemy kolejno zwiększać siłę ogrzewania i moc urządzeń napędzających plazmę, jak również wdrożyć kluczowe technologie potrzebne do uzyskania długich pulsów działania plazmy” – dodaje.

Docelowo naukowcy chcą osiągnąć czas 300 sekund przy temperaturze plazmy ponad 100 mln stopni. W tym celu wprowadzane są już kolejne udoskonalenia. Eksperci wymieniają m.in. montaż wolframowych powierzchni kontaktujących się z plazmą czy zastosowanie sztucznej inteligencji w kontroli reakcji.

Efekty działania reaktora mają m.in. pomóc w konstrukcji budowanego od dłuższego czasu Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termonuklearnego oraz – w dalszej kolejności – pierwszej demonstracyjnej elektrowni fuzyjnej DEMO.

Więcej informacji – https://www.eurekalert.org/news-releases/1039244

Marek Matacz