Токамак KSTAR © National Research Council of Science & Technology
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.
KSTAR Vacuum vessel © National Research Council of Science & Technology
«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).
