Южная Корея Благодаря новому вольфрамовому дивертору термоядерный реактор KSTAR успешно поддерживал температуру 100 миллионов градусов по Цельсию в течение 48 секунд.
Южнокорейский термоядерный реактор KSTAR. Фото: КФЕ
Термоядерный реактор Korea Advanced Research Superconducting Tokamak (KSTAR) Корейского института термоядерной энергии (KFE) впервые достиг температуры 100 миллионов градусов по Цельсию. Это достижение было достигнуто в период испытаний с декабря 2023 года по февраль 2024 года, что стало новым рекордом для проекта KSTAR.
KSTAR успешно поддерживал температуру 100 миллионов градусов по Цельсию в течение 48 секунд. Между тем, температура ядра Солнца составляет 15 миллионов градусов по Цельсию. Кроме того, реактор также поддерживает режим высокого предела (режим H) более 100 секунд. Режим H — это усовершенствованный режим работы в магнитно-удерживаемом термоядерном синтезе со стабильным состоянием плазмы.
Термоядерные реакции имитируют процесс, в результате которого звезды производят свет и тепло. Этот процесс включает в себя слияние ядер водорода и других легких элементов с высвобождением огромного количества энергии. Эксперты надеются использовать термоядерные реакторы для создания неограниченного источника безуглеродной электроэнергии.
По данным Национального совета по научно-техническим исследованиям (NST), создание технологии, способной поддерживать высокие температуры и высокую плотность плазмы для максимально эффективного протекания термоядерных реакций в течение длительных периодов времени, имеет первостепенное значение. По словам представителей NST, секрет этих великих достижений — вольфрамовый дивертор. Это ключевой компонент в нижней части вакуумного резервуара в устройстве магнитного термоядерного синтеза, играющий ключевую роль в выталкивании отработанных газов и примесей из реактора, выдерживая при этом большую поверхностную тепловую нагрузку.
Команда KSTAR перешла на использование в дефлекторе вольфрама вместо углерода. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов. Успех KSTAR в поддержании режима H в течение более длительных периодов времени также во многом обусловлен этим обновлением. «По сравнению с предыдущими углеродными диверторами новый вольфрамовый дивертор испытывает только 25%-ное увеличение температуры поверхности при той же тепловой нагрузке. Это обеспечивает значительные преимущества для операций с длинной импульсной высокой тепловой мощностью», — поясняет NST.
Успех вольфрамового дивертора может предоставить ценные данные для проекта Международного термического экспериментального реактора (ИТЭР). ИТЭР — международный мегапроект по термоядерному синтезу стоимостью 21,5 млрд долларов, разрабатываемый во Франции при участии десятков стран, включая Южную Корею, Китай, США, страны ЕС и Россию. Ожидается, что ИТЭР создаст свое первое плазменное состояние в 2025 году и начнет работу в 2035 году. Вольфрам будет использоваться в диверторе реактора.
Ту Тао (по данным Interesting Engineering )
Ссылка на источник
Комментарий (0)