100 mln stopni Celsjusza. Czy to przyszłość energetyki?

Jaki informuje serwis sciencealert.com, Korea Południowa zdołała pobić rekord w kontekście utrzymywania ekstremalnie wysokiej temperatury plazmy. Mowa o 100 mln stopni Celsjusza, które utrzymywały się przez blisko 50 sekund. Stanowi to pobicie rekordu ustanowionego w reaktorze Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) o 20 sekund.

Jak podaje Science Alert, w temperaturze 100 mln stopni Celsjusza ciężkie izotopy wodoru w plazmie, czyli gorącej chmurze zjonizowanego gazu, muszą łączyć sięze sobą, uwalniając energię w sposób podobny do tego, co dzieje się w jądrze Słońca. Wyzwaniem w temacie syntezy jądrowej jest powstrzymanie "wijącej się" pętli plazmy przy wykorzystaniu pól magnetycznych. Zapanowanie nad tym aspektem pozwoli na uwolnienie w zasadzie nieograniczonego źródła energii.

Obejrzyj w

Nowe źródło energii?

Sukces inżynierów, którzy pracowali przy projekcie KSTAR toruje drogę dla Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termojądrowego (ITER), który może być największym na świecie reaktorem termojądrowym tokamak, jeśli tylko uda się pokonać przeszkody budżetowe i techniczne.

Rekord KSTAR udało się osiągnąć dzięki modernizacji zwrotnika reaktora, której dokonano w 2023 r. To ten element wytrzymuje najwyższe temperatury, a jednocześnie odpowiada za odprowadzanie produktów odpadowych.

Diwertor KSTAR jest wykonany teraz z wolframu, którego temperatura topnienia jest wysoka, a jednocześnie materiał ten nie pochłania paliwa plazmowego niczym gąbka i nie reaguje z nim w taki sposób, jak diwertory na bazie węgla. Zmiana ta pozwoliła wydłużyć czas syntezy do 48 sekund, gdzie przed modernizacją osiągano wyniki na poziomie 30 sekund.

- Pomimo tego, że był to pierwszy eksperyment przeprowadzony w środowisku nowych diwertorów wolframowych, dokładne testy sprzętu i przygotowanie kampanii pozwoliły nam osiągnąć wyniki przewyższające te z poprzednich rekordów KSTAR w krótkim czasie – tłumaczy Si-Woo Yoon, dyrektor Centrum Badawczego KSTAR.

Oprócz modernizacji diwertora badaczom udało się też ustabilizować słabości na krawędziach plazmy, spowodowane drobnymi defektami w cewkach magnetycznych, utrzymujących plazm w miejscu. Pozwoliło to na utrzymanie plazmy w stanie wysoce wydajnym, zwanym wysokim zamknięciem lub "trybem H" przez 102 sekundy, gdzie wcześniej efekt ten utrzymywał się maksymalnie kilka sekund. Wydłużenie tego czasu jest elementem kluczowym, by umożliwić komercyjne korzystanie z elektrowni termojądrowych.