Korejski reaktor „veštačko sunce“ dospeo je na naslovne strane ove nedelje zvanično održavajući plazmu na temperaturi od 100 miliona stepeni Celzijusa više od 20 sekundi.
Tim na uređaju Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) dostigao je temperaturu jona iznad 100 miliona stepeni Celzijusa.
Prema New Scientist-u, reakcija je zaustavljena tek nakon 30 sekundi zbog hardverskih ograničenja.
KSTAR koristi magnetna polja za generisanje i stabilizaciju ultra-vruće plazme, sa krajnjim ciljem da energiju nuklearne fuzije učini stvarnošću.
Možete videti snimak ispod koji pokazuje kako reaktor radi 24 sekunde i postiže temperaturu veću od 10^8 Kelvina – što je manje-više ekvivalentno 100 miliona stepeni Celzijusa.
Jedan od istraživača KSTAR-a, Iong-Su Na, rekao je Matthev Sparkesu iz New Scientist-a da bi duži periodi trebali biti mogući u budućnosti nakon nadogradnje uređaja.
Ovo je uzbudljivo dostignuće sa dobrim razlogom – potencijalno neograničen izvor čiste energije koji bi mogao da transformiše način na koji napajamo svoje živote, ako možemo da ga nateramo da funkcioniše kako je predviđeno.
Ali takođe je vredno napomenuti da ovaj napredak KSTAR-a nije nužno potpuno novi rekord, kao što neki mediji reklamiraju.
U stvari, KSTAR je najavio ovaj proboj još 2020. godine, a mi smo o tome izveštavali u to vreme. Ono što se sada promenilo je da je njihov rad o istraživanju recenziran i upravo objavljen u Nature.
Međutim, u godinama nakon toga, KSTAR tim je oborio sopstveni rekord, a kinesko ‘veštačko Sunce’ poznato kao EAST (Ekperimental Advanced Superconducting Tokamak ili HT-7U) je nastavilo da ih razbije.
Godine 2021. mašina za fuziju Kineske akademije nauka dostigla je 120 miliona stepeni Celzijusa i držala se za nju 101 sekundu.
To ne znači da dostignuće KSTAR-a još uvek nije ogromno i vredno deljenja i proslave.
Pre ovog prodora, prag od 100 miliona stepeni nije bio probijen više od 10 sekundi.
„Tehnologije potrebne za duge operacije plazme od 100 miliona stepeni su ključ za realizaciju fuzione energije“, rekao je nuklearni fizičar Si-Vu Jun, direktor istraživačkog centra KSTAR pri Korejskom institutu za fuzionu energiju (KFE) nazad. u 2020.
„Uspeh KSTAR-a u održavanju visokotemperaturne plazme u trajanju od 20 sekundi biće važna prekretnica u trci za obezbeđivanje tehnologija za duge operacije plazme visokih performansi, kritične komponente komercijalnog nuklearnog fuzionog reaktora u budućnosti.
Ključ za skok na 20 sekundi bila je nadogradnja na režime interne transportne barijere (ITB) unutar KSTAR-a. Naučnici ne razumeju u potpunosti ove načine, ali na najjednostavnijem nivou pomažu u kontroli zatvorenosti i stabilnosti reakcija nuklearne fuzije.
KSTAR je reaktor u stilu tokamaka, sličan onom koji je nedavno objavljen u Kini, spajajući atomska jezgra da bi se stvorile ove ogromne količine energije (za razliku od nuklearne fisije koja se koristi u elektranama, koja razdvaja atomska jezgra).
Uređaji za fuziju kao što je KSTAR koriste izotope vodonika da stvore stanje plazme gde su joni i elektroni razdvojeni, spremni za zagrevanje – iste reakcije fuzije koje se dešavaju na Suncu, otuda i nadimak ovim reaktorima.
Do sada se pokazalo da je održavanje dovoljno visokih temperatura tokom dovoljno dugog vremenskog perioda da bi tehnologija bila održiva. Naučnici će morati da obore više ovakvih rekorda da bi nuklearna fuzija funkcionisala kao izvor energije – teče malo više od morske vode (izvor izotopa vodonika) i proizvodi minimalan otpad.
Uprkos svom radu koji predstoji kako bi ovi reaktori proizveli više energije nego što troše, napredak je ohrabrujući. Do 2025. godine, inženjeri u KSTAR-u žele da pređu granicu od 100 miliona stepeni za period od 300 sekundi.
„Temperatura jona od 100 miliona stepeni postignuta omogućavanjem efikasnog grejanja plazme jezgra u tako dugom trajanju pokazala je jedinstvenu sposobnost supravodljivog KSTAR uređaja i biće priznata kao ubedljiva osnova za fuzione plazme visokih performansi u stabilnom stanju“, rekao je nuklearni fizičar Jang-Seok Park, sa Univerziteta Kolumbija, 2020.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature.
