„Koreańskie słońce” utrzymało przez 20 sekund temperaturę ponad 100 milionów stopni Celsjusza
Koreańskie „sztuczne słońce” ustanowiło nowy rekord utrzymując przez 20 sekund plazmę o temperaturze jonów przekraczającej 100 milionów stopni Celsjusza. Tym samym specjaliści z Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) we współpracy z kolegami z Uniwerystetu Narodowego w Seulu oraz amerykańskiego Columbia University dwukrotnie poprawili swój ubiegłoroczny rekord, kiedy to plazma o takiej temperaturze została utrzymana przez 8 sekund.
W Korei dokonuje się więc szybki postęp. Dość wspomnieć, że pierwszą plazmę o temperaturze jonów 100 milionów stopni uzyskano w 2018 roku i wówczas utrzymano ją przez 1,5 sekundy.
Obecnie istnieje kilka reaktorów fuzyjnych, w których możan uzyskać plazmę o temperaturze co najmniej 100 milionów stopni Celsjusza, jednak nikomu nie udało się utrzymać jej przez 10 sekund lub dłużej. Przed miesiącem dokonali tego Koreańczycy i Amerykanie pracujący przy KSTAR.
"Technologie potrzebne do długotrwałego utrzymania plazmy o temperaturze 100 milionów stopni są kluczowymi technologiami potrzebnymi do produkcji energii z reakcji termojądrowej. Sukces KSTAR to ważny punkt zwrotny w staraniach o stworzenie technologii pozwalających na długie utrzymanie plazmy. To krytyczna częć komercyjnych reaktorów fuzyjnych przyszłości", mówi Si-Woo Yoon, dyrektor KSTAR Research Center.
Koreańskie centrum współpracuje m.in. z ITER i prowadzi wiele badań związanych z energią termojądrową. Celem KSTAR jest opracowanie technologii, która do roku 2025 pozwoli na utrzymanie przez 300 sekund plazmy o temperaturze jonów ponad 100 milionów stopni Celsjusza.
Komentarze (3)
cyjanobakteria, 29 grudnia 2020, 00:04
A dopiero co skrytykowałem fuzję na sąsiednim wątku
Stabilna fuzja rodzi się w bólach, ale prędzej czy później musi to nastąpić. Jakbym miał się zakładać, to z umiarkowanym optymizmem bym obstawił, że do roku 2050 będzie działający prototyp o wydajności większej niż 1, czyli produkujący energię, aczkolwiek niekoniecznie w wariancie nadającym się do natychmiastowej komercjalizacji. A do końca wieku technologia ta powinna być skomercjalizowana. Zdaje się, że aktualnie najlepsze reaktory mają wydajność 0.67, czyli mniejszą niż 1, więc zużywają energię.
Qion, 29 grudnia 2020, 12:51
Pierwszy komercyjny reaktor termojądrowy ITER o mocy 500 MW ma już pracować za kilka lat w Cadarache we Francji. W warunkach ziemskich fuzja termojądrowa czystego deuteru jest nieosiągalna ze względu na znacznie wyższe parametry ciśnienia i temperatury dla tej reakcji niż w przypadku reakcji deuter-tryt (D-T) lub deuter-hel 3 (D-He3).
Wykorzystanie tokamaków na szeroką skalę będzie miało sens po wynalezieniu dla nich tańszego, wydajniejszego sposobu pozyskiwania paliwa jakim jest tryt lub He3, np. z azotu. Największe zapasy tego drugiego znajdują się jednak na Księżycu. Na chwilę obecną 1g trytu kosztuje ponad 100 mln zł. Na potrzeby arsenału nuklearnego pozyskiwano go w reaktorach ciężkowodnych. Jest nietrwały i po latach rozpada się w He3. W warunkach laboratoryjnych lub w projektach tokamaków wykorzystywany jest lit (Li) jako półprodukt w procesie wytwarzania trytu w reakcji rozszczepienia litu neutronami powstałymi podczas syntezy jądrowej D-T:
Li + n -> He + T.
Lit występujący w skorupie ziemskiej jest surowcem deficytowym i szeroko wykorzystywanym w produkcji akumulatorów. Dodatkowym problemem kontrolowanej fuzji jest zużywanie się osłon antyradiacyjnych w wyniku promieniowania neutronowego.
Qion, 29 grudnia 2020, 23:30
Zależność intensywności reakcji termojądrowej od temperatury plazmy dla reakcji D-D, D-T oraz D-He3 przestawia poniższy wykres. W przypadku reakcji D-T przy 800 mln K uzyskuje się największą wydajność reakcji syntezy. Dla He3 wydajność osiąga maksimum dla temperatur powyżej 1 mld K co nie oznacza, że przy niższych temperaturach rzędu 150 mln K współczynnik wydajności nie przekroczy 1 dla D-T i D-He3