Koreansk kunstig sol sætter den nye verdensrekord for 20 sekunder lang drift på 100 millioner grader

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), en superledende fusionsenhed, også kendt som den koreanske kunstige sol, satte den nye verdensrekord, da det lykkedes at opretholde højtemperaturplasmaet i 20 sekunder med en iontemperatur over 100 millioner grader (Celsius).

Den 24. november (tirsdag), KSTAR Research Center ved Korea Institute of Fusion Energy (KFE) meddelte, at i en fælles forskning med Seoul National University (SNU) og Columbia University i USA, det lykkedes med kontinuerlig drift af plasma i 20 sekunder med en ion-temperatur højere end 100 millioner grader, som er en af ​​kerneforholdene for atomfusion i KSTAR -plasmakampagnen 2020.

Det er en bedrift at forlænge den 8 sekunders plasma -driftstid i løbet af KSTAR -plasmakampagnen i 2019 med mere end 2 gange. I sit eksperiment fra 2018 KSTAR nåede plasma -ion -temperaturen på 100 millioner grader for første gang (retentionstid:ca. 1,5 sekunder).

For at genskabe fusionsreaktioner, der forekommer i solen på Jorden, hydrogenisotoper skal placeres inde i en fusionsenhed som KSTAR for at skabe en plasmatilstand, hvor ioner og elektroner adskilles, og ioner skal opvarmes og vedligeholdes ved høje temperaturer.

Indtil nu, der har været andre fusionsenheder, der kortvarigt har håndteret plasma ved temperaturer på 100 millioner grader eller højere. Ingen af ​​dem brød barrieren for at opretholde operationen i 10 sekunder eller længere. Det er driftsgrænsen for normalt ledende udstyr, og det var svært at opretholde en stabil plasmatilstand i fusionsenheden ved så høje temperaturer i lang tid.

I sit eksperiment i 2020 KSTAR forbedrede ydelsen i tilstanden Internal Transport Barrier (ITB), en af ​​den næste generations plasma -driftstilstande, der blev udviklet sidste år og det lykkedes at opretholde plasmatilstanden i en lang periode, overvinde de eksisterende grænser for plasmaoperationen ved ultrahøj temperatur.

Direktør Si-Woo Yoon fra KSTAR Research Center ved KFE forklarede, "De teknologier, der kræves til lange operationer på 100 millioner plasma, er nøglen til realisering af fusionsenergi, og KSTARs succes med at opretholde højtemperaturplasmaet i 20 sekunder vil være et vigtigt vendepunkt i løbet om at sikre teknologierne til den lange højtydende plasmadrift, en kritisk komponent i en kommerciel atomfusionsreaktor i fremtiden. "

"Succesen med KSTAR -eksperimentet i det lange, drift ved høj temperatur ved at overvinde nogle ulemper ved ITB-tilstande bringer os et skridt tættere på udviklingen af ​​teknologier til realisering af atomfusionsenergi, "tilføjede Yong-Su Na, professor ved instituttet for atomteknik, SNU, der i fællesskab har udført forskningen om KSTAR -plasmaoperationen.

Dr. Young-Seok Park ved Columbia University, der bidrog til skabelsen af ​​højtemperaturplasma, sagde:"Vi er beærede over at være involveret i en så vigtig præstation opnået i KSTAR. Den 100 millioner graders iontemperatur opnået ved at muliggøre effektivt kerneplasma opvarmning i så lang tid viste den unikke evne til den superledende KSTAR -enhed, og vil blive anerkendt som et overbevisende grundlag for høj ydeevne, steady state fusion plasmaer. "

KSTAR begyndte at betjene enheden i august sidste år og planlægger at fortsætte sit plasma -generationsforsøg indtil den 10. december, gennemfører i alt 110 plasmaforsøg, der omfatter højtydende plasmadrift og forsøg på afbødning af plasmaafbrydelser, som er fælles forskningsforsøg med indenlandske og oversøiske forskningsorganisationer.

Ud over succesen med høj temperatur plasmadrift, KSTAR Research Center udfører eksperimenter om forskellige emner, herunder ITER -undersøgelser, designet til at løse komplekse problemer inden for fusionsforskning i resten af ​​forsøgsperioden.

KSTAR vil dele sine vigtigste eksperimentresultater i 2020, herunder denne succes med fusionsforskere over hele verden i IAEA Fusion Energy Conference, der afholdes i maj.

Det sidste mål med KSTAR er at lykkes med en kontinuerlig drift på 300 sekunder med en iontemperatur højere end 100 millioner grader inden 2025.

KFE -præsident Suk Jae Yoo udtalte, "Jeg er så glad for at annoncere den nye lancering af KFE som en uafhængig forskningsorganisation i Korea. KFE vil fortsætte sin tradition med at tage udfordrende undersøgelser for at nå menneskehedens mål:realisering af atomfusionsenergi, "fortsatte han.

Fra den 20. november, 2020, KFE, tidligere National Fusion Research Institute, en tilknyttet organisation af Korea Basic Science Institute, blev genlanceret som en uafhængig forskningsorganisation.