Термоядерный реактор KSTAR побил рекорд по времени удержания плазмы

KSTAR является одним из самых передовых испытательных термоядерных реакторов на планете. Прозванный корейским искусственным солнцем, он теперь продемонстрировал устойчивую температуру для термоядерного синтеза в течение почти минуты и способность удерживать чрезвычайно горячую плазму более 100 секунд.

Для развития термоядерной энергии важно обеспечить технологию поддержания высокотемпературной плазмы высокой плотности, где реакции термоядерного синтеза протекают наиболее активно и в течение более длительного времени. Для достижения этой цели исследователи термоядерного синтеза проводят различные эксперименты с плазмой, используя термоядерные устройства, такие как KSTAR.

KSTAR впервые достиг своего рубежа в достижении температуры плазмы в 100 миллионов градусов в 2018 году, но всего на 1,5 секунды. Год спустя ему удалось поддерживать такую ​​температуру плазмы в течение 8 секунд, увеличив это время до 20 секунд в 2020 году.

Последний рекорд был в 2021 году, когда плазма сохраняла такую ​​температуру в течение полминуты. С тех пор команда Корейского института термоядерной энергетики (KFE) модернизировала устройство, создав новую вольфрамовую диверторную среду и подняв температуру на более длительный срок.

Теперь KSTAR может выдерживать температуру 100 миллионов градусов по Цельсию в течение 48 секунд и сохранять горячую плазму в режиме высокого ограничения (также известном как H-режим) в течение 102 секунд. Цель — достичь 300 секунд горения плазмы к концу 2026 года.

«Несмотря на то, что это был первый эксперимент, проведенный в среде новых вольфрамовых диверторов, тщательное тестирование оборудования и подготовка кампании позволили нам за короткий период достичь результатов, превосходящих результаты предыдущих рекордов KSTAR», — Си-Ву Юн, директор исследовательского центра KSTAR.

Такие эксперименты, как KSTAR или Joint European Torus (JET), где недавно побили другой рекорд, являются испытательными полигонами как для способности синтезировать энергию с помощью токамака, так и для технологии, необходимой для того, чтобы сделать термоядерный синтез достижимым, эффективным и устойчивым.

KSTAR и JET — это реакторы-первопроходцы, прокладывающие путь для таких прототипов, как ITER и DEMO, которые являются полномасштабными прототипами термоядерных реакторов. Строительство ITER должно будет завершено в следующем году и после запуска он должен генерировать в 10 раз больше энергии, чем будет затрачено. Его преемник, DEMO, будет генерировать электроэнергию в 25 раз больше затраченной.

«Это исследование дает зеленый свет для приобретения основных технологий, необходимых для термоядерного реактора DEMO», — добавил президент KFE доктор Сук Дже Ю. «Мы сделаем все возможное, чтобы обеспечить безопасность основных технологий, необходимых для эксплуатации ИТЭР и строительства будущих реакторов DEMO».

Ожидается, что строительство DEMO начнется в ближайшее время (первый этап строительства продлится с 2024 по 2033 год).