Koreas fusionsreaktor kørte 7 gange varmere end solen i næsten 30 sekunder

Sammensat billede, der viser den koreanske superledende Tokamak Advanced Research (KSTAR) og det genererede plasma. (KSTAR/Korea Institute of Fusion Energy))

Koreas 'kunstige sol'-reaktor har skabte overskrifter denne uge ved officielt at opretholde plasma ved en temperatur på 100 millioner grader Celsius i mere end 20 sekunder.

Holdet på Korea superledende Tokamak Advanced Research (KSTAR) enheden nåede en iontemperatur på over 100 millioner grader Celsius (180 millioner grader Fahrenheit).

Ifølge Ny videnskabsmand, reaktionen blev først stoppet efter 30 sekunder på grund af hardwarebegrænsninger.



KSTAR bruger magnetiske felter til at generere og stabilisere ultravarmt plasma med det ultimative mål at lave nuklear fusionskraft en realitet.

Du kan se optagelserne nedenfor, der viser reaktoren kørt over 24 sekunder og opnår en temperatur på mere end 10^8 Kelvin – hvilket mere eller mindre svarer til 100 millioner grader Celsius.

En af KSTAR-forskningenrs, Yong-Su Na, fortalte Matthew Sparkes fra Ny videnskabsmand at længere perioder fremover skal være mulige efter opgraderinger til enheden.

Dette er en spændende præstation med god grund – en potentielt ubegrænset kilde til ren energi, der kan transformere den måde, vi driver vores liv på, hvis vi kan få det til at fungere efter hensigten.

Men det er også værd at bemærke, at dette fremskridt fra KSTAR ikke nødvendigvis er en helt ny rekord, som nogle medier hævder.

Faktisk annoncerede KSTAR dette gennembrud tilbage i 2020, og vi rapporterede om det dengang . Det, der er ændret nu, er, at deres papir om forskningen er blevet peer-reviewet og er netop blevet det udgivet i Natur.

Men i årene siden, KSTAR-holdet har slået deres egen rekord , og Kinas 'kunstige sol' kendt som ØST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak eller HT-7U) er gået videre til smadre dem begge .

I 2021 nåede Det Kinesiske Videnskabsakademis fusionsmaskine 120 millioner grader Celsius (216 millioner grader Fahrenheit) og klyngede sig til den i 101 sekunder.

Dermed ikke sagt, at KSTAR-præstationen stadig ikke er enorm og værd at dele og fejre.

Før dette gennembrud var tærsklen på 100 millioner grader ikke blevet overskredet i mere end 10 sekunder.

KSTAR. (Korea Institute of Fusion Energy)

'De teknologier, der kræves til lange operationer med 100 millioner graders plasma, er nøglen til realiseringen af ​​fusionsenergi,' sagde atomfysiker Si-Woo Yoon , direktør ved KSTAR Research Center ved Korea Institute of Fusion Energy (KFE) tilbage i 2020.

'KSTAR's succes med at opretholde højtemperaturplasmaet i 20 sekunder vil være et vigtigt vendepunkt i kapløbet om at sikre teknologierne til den lange højtydende plasmadrift, en kritisk komponent i en kommerciel kernefusion reaktor i fremtiden.'

Nøglen til springet til 20 sekunder var en opgradering til Internal Transport Barrier (ITB)-tilstande inde i KSTAR. Disse tilstande er ikke helt forstået af videnskabsmænd, men på det enkleste niveau hjælper de med at kontrollere indespærringen og stabiliteten af ​​kernefusionsreaktionerne.

KSTAR er en tokamak-lignende reaktor , svarende til den, der for nyliggik online i Kina, sammensmeltning af atomkerner for at skabe disse enorme mængder energi (i modsætning til nuklear fission brugt i kraftværker, som splitter atomkerner fra hinanden).

Fusionsenheder som KSTAR bruger brintisotoper til at skabe en plasmatilstand, hvor ioner og elektroner adskilles, klar til opvarmning - de samme fusionsreaktioner, som sker på Solen, deraf kaldenavnet disse reaktorer har fået.

Indtil videre har det vist sig at være udfordrende at opretholde høje nok temperaturer i en lang nok periode til, at teknologien er levedygtig. Forskere bliver nødt til at slå flere rekorder som denne, for at nuklear fusion kan fungere som en strømkilde – der løber fra lidt mere end havvand ( en kilde til brintisotoper ) og producerer minimalt affald.

På trods af alt det arbejde, der ligger forude for at få disse reaktorer til at producere mere energi, end de forbruger, fremskridthar været opmuntrende. I 2025 ønsker ingeniørerne hos KSTAR at have overskredet 100 millioner graders mærket i en periode på 300 sekunder.

'Den 100 millioner graders iontemperatur, der opnås ved at muliggøre effektiv kerneplasmaopvarmning i så lang tid, demonstrerede den enestående kapacitet af den superledende KSTAR-enhed og vil blive anerkendt som et overbevisende grundlag for højtydende steady state-fusionsplasmaer,' sagde atomfysiker Young-Seok Park , fra Columbia University, tilbage i 2020.

Forskningen er publiceret i Natur .

Dele af denne artikel blev først offentliggjort i december 2020.

Populære Kategorier: Plads , Sundhed , Ukategoriseret , Mennesker , Tech , Mening , Miljø , Natur , Fysik , Samfund ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.