Koreański reaktor fuzyjny, znany jako „sztuczne Słońce”, ustanowił nowy rekord, utrzymując kłęb plazmy o temperaturze 100 milionów stopni Celsjusza przez niemal 50 sekund, co stanowi znaczący postęp w porównaniu do wcześniejszych prób. Ten przełomowy wynik to efekt modernizacji reaktora, które pozwoliły na lepsze wytrzymywanie ekstremalnych temperatur. Plazma, gorąca chmura zjonizowanego gazu, w której ciężkie izotopy wodoru łączą się, uwalniając energię podobnie jak w jądrze Słońca, jest kluczem do uzyskania czystej i niemal nieograniczonej energii przez fuzję jądrową. Jednak wyzwanie stanowi utrzymanie tej nieprzewidywalnej pętli plazmy za pomocą pól magnetycznych.
Aktualizacje w reaktorze KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) obejmowały między innymi wymianę dywergentu na wykonany z wolframu, który ma bardzo wysoki punkt topnienia i nie absorbuje paliwa plazmowego jak poprzednie, węglowe dywergenty. Dzięki tym modernizacjom udało się przedłużyć czas fuzji do 48 sekund w najnowszym eksperymencie, co jest znaczącym krokiem naprzód w porównaniu do 30 sekund z 2021 roku.
KSTAR nie tylko poprawił własne rekordy, ale również wytyczył ścieżkę dla International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) – potencjalnie największego reaktora fuzyjnego tokamak na świecie. Oprócz wolframowego dywergenta, w reaktorze zaimplementowano także inne usprawnienia, które przyczyniły się do poprawy wydajności. Współpraca z amerykańskim Princeton Plasma Physics Laboratory zaowocowała opracowaniem metod stabilizacji słabych punktów na krawędzi plazmy, co umożliwiło utrzymanie plazmy w stanie wysokiej konfinacji, czyli tzw. trybu H, przez 102 sekundy.
Choć pełnoskalowe elektrownie fuzyjne, zdolne do długotrwałej operacji w trybie H przy krytycznych temperaturach, są wciąż odległą perspektywą, te osiągnięcia stanowią znaczący krok w kierunku realizacji tego celu. Zespół KFE (Korea Institute of Fusion Energy) ma nadzieję w przyszłości przekroczyć 50-sekundowy próg, dążąc do osiągnięcia 300 sekund operacji plazmy przy temperaturach przekraczających 100 milionów stopni do końca 2026 roku. Pomimo że zdolność do generowania obfitej, czystej energii przez reaktory fuzyjne jest jeszcze kilka dekad w przyszłości, każdy postęp przynosi nas bliżej tego ambitnego celu.
Źródło: Science Alert
