Revolučný úspech: Udržali plazmu so 100 miliónmi stupňov Celzia

Táto technológia, nazývaná aj umelé slnko, by výrazne zmenila naše účty za energiu.

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) je jedným z najpokročilejších fúznych testovacích reaktorov na svete. Zariadenie, známe aj ako kórejské umelé slnko, teraz preukázalo schopnosť udržať teplotu jadrovej syntézy takmer minútu a dokáže udržať extrémne horúcu plazmu viac ako 100 sekúnd.

Fúzia poháňa hviezdy, ale vo hviezdach prebieha pri nižších teplotách, než aké potrebujeme tu na Zemi. Je to preto, že gravitácia udržiava všetko pohromade, takže je pravdepodobnejšie, že dôjde k fúzii. Teplota potrebná na Zemi pre systém tokamak - čo je reaktor v tvare šišky - je približne sedemkrát vyššia ako teplota v jadre Slnka, teda neuveriteľných 100 miliónov °C.

KSTAR prvýkrát dosiahol túto hranicu v roku 2018, ale len na 1,5 sekundy. O rok neskôr sa im podarilo udržať takto horúcu plazmu 8 sekúnd a v roku 2020 tento čas zvýšili na 20 sekúnd. Posledný rekord bol dosiahnutý v roku 2021, keď sa plazmu podarilo udržať takto horúcu pol minúty. Odvtedy tím z Kórejského inštitútu energie jadrovej syntézy (KFE) vylepšil zariadenie vybudovaním nového volfrámového divertorového prostredia a posunutím teploty ďalej.

Teraz dokáže zariadenie KSTAR udržať teplotu 100 miliónov °C počas 48 sekúnd - a horúcu plazmu dokáže udržať v režime vysokého vypnutia (známom aj ako režim H) počas 102 sekúnd. Cieľom je dosiahnuť 300 sekúnd horiacej plazmy do konca roku 2026.

"Hoci išlo o prvý experiment uskutočnený v novom wolfrámovom termočlánkovom prostredí, dôkladné testovanie hardvéru a príprava kampane nám umožnili dosiahnuť výsledky, ktoré v krátkom čase prekonali predchádzajúce rekordy KSTAR."

"Aby sme dosiahli konečný cieľ prevádzky KSTAR, plánujeme postupne zlepšovať výkonnosť zariadení na ohrev a pohon energie a tiež zabezpečiť základné technológie potrebné na prevádzku plazmy s dlhými impulzmi a vysokým výkonom."

Okrem volfrámových lopatiek sa testoval celý systém, aby sa zistilo, ako sa bude správať v režime fúzie.

KSTAR a JET sú priekopnícke reaktory, ktoré pripravujú pôdu pre prototypy, ako sú ITER a DEMO, ktoré sú plnohodnotnými prototypmi fúznych reaktorov. ITER bude uvedený do prevádzky budúci rok a bude produkovať desaťkrát viac energie, ako sa do neho vloží. Jeho nástupca DEMO bude vyrábať elektrickú energiu a 25-krát viac energie, ako sa do neho vloží.

"Tento výskum dáva zelenú na získanie základných technológií potrebných pre fúzny reaktor DEMO."

"Urobíme všetko, čo je v našich silách, aby sme zabezpečili základné technológie nevyhnutné na prevádzku ITER a na výstavbu budúcich reaktorov DEMO."