НОВИНИ
ОПЕРАТИВНА СТАТИСТИКА
Найважливіші

На корейському реакторі KSTAR встановлено новий рекорд — 30 секунд утримання плазми з температурою 100 мільйонів градусів

26 Листопада 2021 10:25

В даний час вчені та інженери займаються дослідженням можливостей термоядерного синтезу та розробкою супутніх технологій за допомогою безлічі експериментальних пристроїв та установок різного типу. Найпопулярнішим типом реактора термоядерного синтезу є токамак, камера якого має тороїдальну форму. Один із таких реакторів-токамаків, KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research), знаходиться у стінах корейського Інституту термоядерної енергетики (Korea Institute of Fusion Energy), і нещодавно на цьому реакторі було встановлено новий рекорд — утримання надгарячої плазми в камері реактора протягом 30 секунд.

Нагадаємо, що в основі термоядерної енергетики, яка вважається потенційним нескінченним джерелом екологічно чистої енергії, лежать ті самі процеси, які протікають у ядрі Сонця. Величезні сили гравітації Сонця створюють тиск, під впливом якого зіркова матерія розігрівається до надвисоких температур і перетворюється на високотемпературну плазму. Ядра атомів водню, що рухаються на великій швидкості, стикаються, зливаються в одне ядро гелію, вивільняючи при цьому значну кількість енергії.

Реактори типу токамак розроблені для штучного повторення описаних вище процесів. Камера реактора, що має форму тора, обплутана котушками надпотужних електромагнітів, виготовлених, як правило, з надпровідного матеріалу. Магнітне поле, створюване цими котушками, стискає плазмовий шнур, піднімаючи в ньому температуру до рівня термоядерних реакцій. Це ж магнітне поле перешкоджає контакту плазми зі стінками камери реактора, захищаючи їх від руйнування.

Спорудження реактора KSTAR було завершено ще 2007 року, а першу плазму було згенеровано в його камері вже у 2008 році. У 2016 році на реакторі KSTAR було встановлено перший рекорд, плазма з температурою 50 мільйонів градусів Цельсія утримувалася в камері протягом 70 секунд. Однак, у 2017 році цей рекорд був побитий китайськими дослідниками за допомогою їхнього реактора Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), який зміг утримати плазму протягом 102 секунд.

Головною метою всіх подібних експериментів є нагрівання плазми до температури 100-120 мільйонів градусів Цельсія, температури, за якої починають йти стійкі реакції термоядерного синтезу. На реакторі KSTAR плазму з такою температурою вдалося отримати лише в 2018 році, правда, час утримання плазми становив всього 1,5 секунди. У цьому ж році час утримання надвисокотемпературної плазми вже становив 8 секунд, а в 2019 році на реакторі було встановлено світовий рекорд, що становив 20 секунд.

І нещодавно, як повідомляє видання Business Korea, вчені, які працюють з реактором KSTAR, зробили досить великий крок, збільшивши рекордний час утримання плазми до 30 секунд. Півторакратне збільшення часу стало результатом оптимізації та модернізації магнітної системи, системи охолодження та деяких інших компонентів реактора. Всі ці заходи є невеликими кроками на шляху до головної мети, яку поставили собі корейські вчені, до утримання плазми протягом 300 секунд. Це, згідно з планами, має бути досягнуто у 2026 році після проведення модернізації силових та енергетичних систем реактора плюс до встановлення на поверхні камери додаткового вольфрамового захисного шару.

Нагадаємо, що на китайському реакторі EAST встановлений новий рекорд в області термоядерного синтезу.


За матеріалами: DailyTechInfo

ОПЕРАТИВНА СТАТИСТИКА