เตาปฏิกรณ์ฟิวชันร้อนกว่าแกนดวงอาทิตย์ถึง 7 เท่า

เกาหลีใต้ การใช้เครื่องแปลงทังสเตนชนิดใหม่ เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน KSTAR ประสบความสำเร็จในการรักษาอุณหภูมิ 100 ล้านองศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 วินาที

เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น KSTAR ของเกาหลีใต้ ภาพ: KFE — เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น KSTAR ของเกาหลีใต้ ภาพ: *KFE*

เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันโทคาแมกตัวนำยิ่งยวดเพื่อการวิจัยขั้นสูงของเกาหลี (KSTAR) ของสถาบันพลังงานฟิวชันของเกาหลี (KFE) สามารถบรรลุอุณหภูมิ 100 ล้านองศาเซลเซียสได้เป็นครั้งแรก ความสำเร็จนี้เกิดขึ้นในช่วงการทดสอบตั้งแต่เดือนธันวาคม 2023 ถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2024 ซึ่งถือเป็นสถิติใหม่ของโครงการ KSTAR

KSTAR สามารถรักษาอุณหภูมิได้ 100 ล้านองศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 วินาที ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิของแกนดวงอาทิตย์อยู่ที่ 15 ล้านองศาเซลเซียส นอกจากนี้ เครื่องปฏิกรณ์ยังรักษาโหมดขีดจำกัดสูง (โหมด H) ไว้ได้นานกว่า 100 วินาที โหมด H เป็นโหมดการทำงานขั้นสูงในการหลอมรวมที่ถูกจำกัดด้วยแม่เหล็กพร้อมสถานะพลาสม่าที่เสถียร

ปฏิกิริยาฟิวชันเลียนแบบกระบวนการที่ผลิตแสงและความร้อนจากดวงดาว กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการรวมไฮโดรเจนและธาตุเบาอื่นๆ เพื่อปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ผู้เชี่ยวชาญหวังที่จะใช้เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันเพื่อสร้างแหล่งพลังงานไฟฟ้าปลอดคาร์บอนที่ไม่จำกัด

ตามที่สภา วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งชาติ (NST) ระบุว่า การสร้างเทคโนโลยีที่สามารถรักษาอุณหภูมิสูงและพลาสมาความหนาแน่นสูงเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในช่วงเวลาอันยาวนานนั้นถือเป็นสิ่งสำคัญ ความลับเบื้องหลังความสำเร็จอันยิ่งใหญ่เหล่านี้ตามที่ NST ระบุคือตัวเบี่ยงเบนทังสเตน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ด้านล่างของถังสูญญากาศในอุปกรณ์ฟิวชันแม่เหล็ก โดยมีบทบาทสำคัญในการผลักก๊าซเสียและสิ่งเจือปนออกจากเครื่องปฏิกรณ์ในขณะที่ยังคงทนต่อภาระความร้อนบนพื้นผิวจำนวนมาก

ทีมงาน KSTAR เปลี่ยนมาใช้ทังสเตนแทนคาร์บอนในไดเวอร์เตอร์ ทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมด ความสำเร็จของ KSTAR ในการรักษาโหมด H ไว้ได้นานขึ้นนั้นส่วนใหญ่มาจากการอัปเกรดนี้ "เมื่อเทียบกับไดเวอร์เตอร์คาร์บอนรุ่นก่อนหน้า ไดเวอร์เตอร์ทังสเตนรุ่นใหม่นี้มีอุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มขึ้นเพียง 25% ภายใต้ภาระความร้อนเท่าเดิม ซึ่งถือเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการดำเนินงานพลังงานความร้อนสูงแบบพัลส์ยาว" NST อธิบาย

ความสำเร็จของตัวเบี่ยงเบนทังสเตนอาจให้ข้อมูลอันมีค่าสำหรับโครงการ International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) ITER เป็นโครงการฟิวชันระดับนานาชาติมูลค่า 21,500 ล้านดอลลาร์ที่กำลังได้รับการพัฒนาในฝรั่งเศส โดยมีประเทศต่างๆ เข้าร่วมกว่าสิบประเทศ รวมถึงเกาหลีใต้ จีน สหรัฐอเมริกา ประเทศในสหภาพยุโรป และรัสเซีย คาดว่า ITER จะบรรลุสถานะพลาสมาครั้งแรกในปี 2025 และเริ่มดำเนินการในปี 2035 ทังสเตนจะถูกใช้ในตัวเบี่ยงเบนของเครื่องปฏิกรณ์

ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา