Южнокорейский токамак установил новый мировой рекорд

Корейский экспериментальный токамак KSTAR установил мировой рекорд по удержанию плазмы, сообщает портал ScienceAlert. Во время одного из запусков установки температуру 100 миллионов градусов удалось поддерживать на протяжении 20 секунд. Результаты эксперимента будут представлены на 28-й конференции МАГАТЭ по термоядерной энергии в 2021 года.

Известный как "корейское искусственное солнце", устройство Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) использует магнитные поля для генерации и стабилизации сверхгорячей плазмы с конечной целью — сделать ядерный синтез реальностью. Это позволит человечеству получить доступ к практически неограниченному источнику чистой энергии, которая, как считают ученые, изменит нашу жизнь.

В термоядерных устройствах, таких как токамак KSTAR, атомные ядра соединяются с выделением огромного количества энергии. Такие же реакции синтеза происходят на Солнце.

Чтобы технология стала жизнеспособной, необходимо поддерживать высокие температуры и состояние плазмы в течение достаточно длительного периода времени. Для создания плазмы физики используют изотопы водорода, в которых ионы и электроны разделены и готовы к синтезу. До сих пор температуру 100 миллионов градусов не удавалось удерживать более 10 секунд. Сейчас на токамаке KSTAR этот показатель превышен вдвое.

"Технологии, необходимые для длительных операций с плазмой с температурой 100 миллионов градусов, являются ключом к реализации термоядерного синтеза, — приводит портал слова директора исследовательского центра KSTAR Корейского института термоядерной энергии (KFE), физика-ядерщика Юн Си-Ву (Si-Woo Yoon). — Успех KSTAR в поддержании высокотемпературной плазмы в течение 20 секунд — поворотный момент в гонке за получением технологий длительной высокопроизводительной работы в плазме — критически важного компонента коммерческого термоядерного реактора будущего".

Главная задача исследователей — добиться стабильности реакций ядерного синтеза. KSTAR впервые преодолел ограничение в 100 миллионов градусов в 2018 году, в 2019 году удалось удержать температуру в течение 8 секунд, а теперь, благодаря обновлению режимов внутреннего транспортного барьера (ITB) внутри установки, это достижение существенно превышено.

"Температура ионов в 100 миллионов градусов, достигнутая за счет эффективного нагрева центральной плазмы в течение такого длительного времени, продемонстрировала уникальные возможности сверхпроводящего устройства KSTAR", — говорит один из участников эксперимента, ядерный физик Парк Юн-Сок (Young-Seok Park) из Колумбийского университета.

"Успех эксперимента KSTAR за счет преодоления некоторых недостатков режимов ITB в длительной высокотемпературной работе установки приближает нас на шаг ближе к реализации технологий ядерного синтеза", — добавляет также участвовавший в работе физик-ядерщик На Юн-Су (Yong-Su Na) из Сеульского национального университета.

Несмотря на то, что пока подобные исследовательские реакторы производят энергии меньше, чем потребляют, прогресс обнадеживает, считают авторы исследования. К 2025 году инженеры KSTAR хотят добиться удержания высокотемпературной плазмы в течение 300 секунд.