Juhokórejský tokamak KSTAR dosiahol rekordných 30 sekúnd na úrovni 100 miliónov stupňov

Kórejský inštitút pre energiu jadrovej syntézy (KIFE) vytvoril nový rekord spustením svojho fúzneho reaktora – tokamaku KSTAR – na jeden milión stupňov a udržiavaním superhorúcej plazmy po dobu 30 sekúnd, čím prekonal svoj predchádzajúci rekord o 10 sekúnd.

0
99
Juhokórejský tokamak KSTAR
Juhokórejský tokamak KSTAR. Foto: Michel Maccagnan

Výstavba moderného výskumného supravodivého tokamaku KSTAR bola dokončená v roku 2007 a odvtedy urobila dôležité kroky smerom k poskytovaniu čistej energie z jadrovej syntézy. Minulý december vytvoril svetový rekord udržiavaním plazmy pri teplote asi 100 miliónov °C počas 20 sekúnd. Teraz Kórejský inštitút pre energiu jadrovej syntézy (KIFE) predĺžil tento čas na 30 sekúnd.

30-sekundová bariéra je kratšia ako 101 sekúnd dosiahnutých Čínskou akadémiou vied začiatkom tohto roka, ale zostáva významným míľnikom na ceste k čistejšej, takmer neobmedzenej energii vyrobenej replikáciou reakcií, aké prebiehajú v Slnku.

Tím v KIFE uviedol, že 30-sekundový rekord bol dosiahnutý vďaka optimalizácii vykurovacieho systému tokamaku a podmienok magnetického poľa v stroji. Ich ďalším cieľom je do roku 2026 niekoľkonásobne prekonať svoj vlastný rekord, a to udržaním plazmy po dobu 300 sekúnd. Aby to dosiahli, budú musieť vylepšiť svoj reaktor, aby umožnili kontrolu týchto obrovských teplôt na dlhšiu dobu.

Životaschopný a udržateľný zdroj energie

Si-Woo Yoon z výskumného centra KSTAR označil tento úspech za „dôležitý obrat v pretekoch o zabezpečenie technológií pre dlhodobú vysokovýkonnú plazmovú prevádzku, kritickú súčasť komerčného jadrového fúzneho reaktora v budúcnosti“.

Vyrobiť energiu z jadrovej syntézy životaschopným a udržateľným spôsobom sa ukázalo ako náročné napriek desaťročiam výskumu. Fúzne reakcie sú notoricky ťažko kontrolovateľné, pretože sa môžu vyskytnúť len pri extrémne vysokých úrovniach tlaku a teploty. Ióny a elektróny vo vnútri reaktora si môžu udržať svoj plazmatický stav potrebný na prebehnutie reakcie, len ak sa tieto teploty udržia.

Jednou z najväčších prekážok na ceste ku komerčnej jadrovej fúzii je potreba „čistej energie“ z reaktora. V súčasnosti energia potrebná na napájanie zariadenia tokamaku ďaleko prevyšuje výkon vyrobený v zariadení. Čistá energia sa dosiahne vtedy, keď elektrina vyrobená jadrovou fúziou prevýši energiu dodávanú do reaktora.

Tokamak je zariadenie, ktoré využíva silné magnety na vytvorenie magnetického poľa schopného zadržať plazmu. Tokamak často v tvare prstenca ohrieva deutérium a trícium v ​​magnetickom poli na teplotu plazmy, ktorá môže byť viac ako šesťkrát teplejšia ako jadro Slnka.

 

Najväčším projektom jadrovej syntézy je projekt Medzinárodného termonukleárneho experimentálneho reaktora (ITER) v Cadarache na juhu Francúzska v hodnote 20 miliárd €.