Korejský supravodivý tokamak – tzv. „umělé slunce“ pro pokročilý výzkum (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, KSTAR) Korejského institutu pro energii z jaderné syntézy (Korea Institute of Fusion Energy, KFE) poprvé dosáhlo teploty sedmkrát vyšší, než je teplota jádra Slunce.
Této teploty umělé slunce dosáhlo během testování mezi prosincem 2023 a únorem 2024 a stanovilo tak nový rekord projektu fúzního reaktoru.
100 milionů °C na 48 sekund
Výzkumníkům společnosti KSTAR, kteří za reaktorem stojí, se podle zprávy podařilo udržet teplotu 100 milionů stupňů Celsia po dobu 48 sekund. Pro srovnání, teplota jádra našeho Slunce je 15 milionů stupňů Celsia.
Kromě toho si udržel režim vysokého uzavření (H-mód) po dobu více než 100 sekund. Režim H je stabilní stav plazmatu, který je lépe uzavřený než režim s nízkou uzavřeností.
I pro KSTAR je to poslední z mnoha úspěchů. Například v roce 2021 dosáhl KSTAR nového rekordu, když pracoval při teplotě jednoho milionu stupňů a udržel extrémně horké plazma po dobu 30 sekund.
KSTAR: 7krát žhavější než Slunce
Termojaderná fúze je proces, který napodobuje stejný proces, při kterém vzniká světlo a teplo u hvězd. Zahrnuje slučování vodíku a dalších lehkých prvků, při kterém se uvolňuje obrovská energie. Tuto energii chtějí odborníci v této oblasti využít pro neomezenou, „bezuhlíkovou“ elektřinu. Často se tomu říká „svatý grál“ energetické transformace.
Podle korejské Národní rady pro výzkum vědy a techniky (NST) je klíčové vytvořit technologii, která dokáže udržet plazma o vysoké teplotě a hustotě, kde fúzní reakce probíhají nejefektivněji, po delší dobu.
Klíčovou roli hrají wolframové divertory
Podle NST jsou tajemstvím těchto významných úspěchů wolframové divertory. Jedná se o důležité součásti umístěné na dně vakuové nádoby v zařízení pro magnetickou fúzi.
Hrají klíčovou roli při odvádění odpadních plynů a nečistot z reaktoru a zároveň snášejí značné tepelné zatížení povrchu. Tým KSTAR nedávno přešel na používání wolframu místo uhlíku ve svých divertorech.
Wolfram má ze všech kovů nejvyšší teplotu tání. Úspěch týmu při udržování režimu H po delší dobu se připisuje především této úspěšné modernizaci. NST uvádí, že tato změna znamenala výrazné zlepšení.
Wolfram je tajnou omáčkou
„Ve srovnání s předchozími divertory na bázi uhlíku vykazovaly nové divertory z wolframu pouze 25% nárůst povrchové teploty při podobném tepelném zatížení. To přináší významné výhody pro dlouho pulzující výkonové operace s vysokým zahříváním,“ vysvětluje NST.
Úspěch wolframových divertorů může poskytnout neocenitelné údaje pro projekt Mezinárodního termonukleárního experimentálního reaktoru (ITER). ITER je mezinárodní fúzní megaprojekt v hodnotě 21,5 miliardy dolarů, který ve Francii vyvíjejí desítky zemí včetně Koreje, Číny, USA, EU a Ruska.
Reaktor ITER
Recharge News uvádí, že ITER by měl dosáhnout první plazmy v roce 2025. Do plného provozu by se měl dostat až v roce 2035. Wolfram se začne používat ve všech divertorech reaktoru.
Suk Jae Yoo, prezident Korejského institutu pro fúzní energii, oznámil, že tento výzkum je „zelenou“ pro získání základních technologií potřebných pro „DEMO reaktory“, což jsou demonstrační elektrárny v budoucnosti.
Jeho tým chce nyní zajistit základní technologie potřebné pro provoz ITER a budoucích reaktorů DEMO.
Zdroje: interestingengeneering, Vapol
