Южна Корея създаде изкуствено слънце, по-горещо от истинското

12
9495
Източник: Pixabay

Южна Корея постигна успех в създаването на изкуствено слънце, което поддържа температура от 100 милиона градуса по Целзий за период от 20 секунди. Целта до 2025 г. е то да успее да поддържа температура от над 100 милиона градуса за цели 5 минути.

The Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) e свръхпроводящо термоядрено устройство, известно още като изкуствено слънце. Благодарение на него се постави нов световен рекорд – устройството успя да поддържа високотемпературна плазма за 20 секунди с температура на йоните над 100 милиона градуса. (Повърхностната температура на Слънцето е 6000 градуса по Целзий, а в ядрото – 28 милиона.)

100 милиона градуса

На 24 ноември 2020 г. изследователският център на KSTAR към Корейския институт за термоядрена енергия (KEF) обяви, че в съвместно изследване с Националния университет в Сеул (SNU) и Колумбийския университет на САЩ е постигната йонна температура, по-висока от 100 милиона градуса, което е едно от основните условия за термоядрен синтез в KSTAR.

Изображение на устройството KSTAR. Източник: National Fusion Research Institute

Голямо постижение е удължаването на 8-секундното време на работа на плазмата по време на експерименти през 2019 г. с повече от 2 пъти. В експеримент от 2018 г. пък KSTAR за пръв път достигна температурата на плазмените йони от 100 милиона градуса за около 1,5 секунди.

За да се създаде термоядрен синтез, който протича в ядрото на Слънцето, водородните изотопи трябва да бъдат поставени вътре в устройство за ядрен синтез като KSTAR. Целта е да се създаде плазмено състояние, при което йоните и електроните се разделят, и същевременно йоните се нагряват до високи температури.

Рекорд по продължителност

Съществували са и други термоядрени устройства, които са оперирали за кратко с плазма при температури от 100 милиона градуса или по-високи. Никое от тях обаче не преминава бариерата за поддържане на реакцията за повече от 10 секунди – експлоатационната времева граница на обикновено проводимо устройство. Основният проблем е, че е трудно да се поддържа стабилно плазмено състояние в термоядрен апарат при толкова високи температури за дълго време.

Част от устройството KSTAR. Източник: National Fusion Research Institute

В своя експеримент от 2020 г. KSTAR подобри работата на режима на т. нар. вътрешна транспортна бариера (Internal Transport Barrier, ITB). По този начин устройството успя успя да поддържа плазменото състояние за дълъг период от време, преодолявайки съществуващите граници на работа с високотемпературна плазмена.

Продължителност от 300 секунди до 2025 г.

Директорът Си-Уо Йон на изследователския център на KSTAR в KFE обясни: „Технологиите, необходими за дълги операции с плазма с температура 100 милиона градуса, са ключът към реализирането на термоядрена енергия. Успехът на KSTAR в поддържането на високотемпературна плазма за 20 секунди ще бъде важна повратна точка в надпреварата за осигуряване на технологиите за продължителна високоефективна работа с плазма – критичен компонент на ядрения синтез в бъдеще.“

Д-р Йънг-Сеок Парк от Колумбийския университет, който участва в проекта, сподели: „За нас е чест да участваме в такова важен проект като KSTAR. Температура на йоните от 100 милиона градуса, постигната чрез осигуряване на ефективно нагряване в сърцевината на плазмата за толкова дълго време, демонстрира уникалната способност на свръхпроводящото устройство KSTAR.

Видео на проекта KSTAR:

Предстои с KSTAR да се проведат общо 110 плазмени експеримента. Те ще включват високоефективни плазмени операции и експерименти за намаляване на плазмените смущения. В експериментите участват местни и чуждестранни изследователски организации. Крайната цел на KSTAR е да постогне работа с температура на йона по-висока от 100 милиона градуса за период 300 секунди до 2025 година.

В допълнение към успеха с високотемпературната плазма, изследователският център на KSTAR провежда експерименти по различни проекти, включително изследвания на ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) – предназначени да решават сложни проблеми в изследванията на термоядрения синтез.

KFE е единственият изследователски институт в Южна Корея, специализиран в ядрения синтез. Въз основа на развитието и експлоатацията на KSTAR, KFE се стреми да постигне новаторски резултати от изследванията си, да разработи основна технология за комерсиализиране на ядрения синтез и да обучи персонал за боравене с уреди от този тип.

4.4 10 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
12 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари