Термоядерный реактор в 7 раз горячее ядра Солнца

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: КФЭ — Южнокорейский термоядерный реактор KSTAR. Фото: *КФЭ*

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 поддерживал режим высокого предела (режим H) более 100 секунд. Режим H — это продвинутый режим работы в магнитно-удерживаемом термоядерном синтезе со стабильным состоянием плазмы.

Реакции термоядерного синтеза имитируют процесс, который производит свет и тепло от звезд. Процесс включает слияние водорода и других легких элементов для высвобождения огромного количества энергии. Эксперты надеются использовать термоядерные реакторы для создания неограниченного источника электроэнергии без углерода.

По данным Национального совета по науке и технологиям (NST), крайне важно создать технологию, которая может поддерживать высокие температуры и плазму высокой плотности для наиболее эффективных реакций синтеза в течение длительного времени. Секрет этих великих достижений, по данным NST, заключается в вольфрамовом диверторе. Это ключевой компонент в нижней части вакуумного бака в магнитном устройстве для термоядерного синтеза, играющий ключевую роль в выталкивании отработанных газов и примесей из реактора, при этом выдерживая большую поверхностную тепловую нагрузку.

Команда KSTAR перешла на использование в диверторе 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 этой модернизацией. «По сравнению с предыдущими углеродными диверторами новый вольфрамовый дивертор испытывает только 25%-ное увеличение температуры поверхности при той же тепловой нагрузке. Это существенное преимущество для операций с длинной импульсной высокой тепловой мощностью», — пояснили в NST.

Успех вольфрамового дивертора может предоставить ценные данные для проекта Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). ИТЭР — это международный мегапроект по термоядерному синтезу стоимостью 21,5 млрд долларов, который разрабатывается во Франции при участии десятков стран, включая Южную Корею, Китай, США, страны ЕС и Россию. Ожидается, что ИТЭР достигнет своего первого состояния плазмы в 2025 году и начнет работу в 2035 году. В диверторе реактора будет использоваться вольфрам.

Ту Тао (по данным Interesting Engineering )

Ссылка на источник