KSTAR tokamak stabilisce un nuovo record per il confinamento del plasma a 100 milioni di gradi
Il tokamak coreano KSTAR, un dispositivo termonucleare superconduttore noto anche come sole artificiale coreano, ha stabilito un nuovo record mondiale poiché è riuscito a mantenere un plasma ad alta temperatura per 20 secondi con temperature degli ioni superiori a 100 milioni di gradi.
Il Centro di ricerca KSTAR presso il Korea Thermonuclear Energy Institute (KEF) ha annunciato che in uno studio congiunto con la Seoul National University (SNU) e la US Columbia University, è stato possibile ottenere un funzionamento continuo dell'impianto al plasma per 20 secondi con una temperatura ionica sopra i 100 milioni di gradi, che è una delle condizioni di base per la fusione nucleare.
Questo è un grande risultato: il tempo di esecuzione è più che raddoppiato rispetto agli 8 secondi durante la campagna KSTAR Plasma 2019. Nell'esperimento del 2018, KSTAR ha raggiunto per la prima volta una temperatura degli ioni plasma di 100 milioni di gradi (tempo di ritenzione: circa 1,5 secondi).
Per ricreare le reazioni termonucleari che si verificano nel Sole, gli isotopi dell'idrogeno devono essere posizionati all'interno di un dispositivo termonucleare come KSTAR per creare uno stato di plasma in cui gli ioni e gli elettroni sono separati e gli ioni devono essere riscaldati e mantenuti ad alte temperature.
Fino ad ora, ci sono stati altri dispositivi termonucleari che controllavano brevemente il plasma a temperature di 100 milioni di gradi e oltre. Nessuno di loro ha superato la barriera di mantenere l'operazione per 10 secondi o più.
Questo è il limite operativo di un dispositivo normalmente conduttivo ed è stato difficile mantenere a lungo uno stato di plasma stabile in un dispositivo di fusione a temperature così elevate.
Nel suo esperimento del 2020, KSTAR ha migliorato le prestazioni della modalità Inner Transport Barrier (ITB), una delle modalità operative di nuova generazione sviluppata lo scorso anno per mantenere le condizioni del plasma per un periodo di tempo prolungato, superando i limiti esistenti della temperatura ultraelevata funzionamento al plasma.
Xi-Woo Yun, Direttore del Centro di ricerca KSTAR presso KFE, ha spiegato: La tecnologia necessaria per far funzionare a lungo il 100 milionesimo plasma è la chiave per realizzare l'energia di fusione e il successo di KSTAR nel mantenere il plasma ad alta temperatura per 20 secondi sarà un punto di svolta importante nella corsa alla sicurezza tecnologica. per il funzionamento a lungo termine del plasma ad alta efficienza, un componente critico di un futuro reattore a fusione nucleare commerciale.
Il successo dell'esperimento KSTAR nel funzionamento ad alta temperatura a lungo termine, superando alcuni degli svantaggi delle modalità ITB, ci avvicina di un passo allo sviluppo di tecnologie per la realizzazione dell'energia da fusione nucleare '', ha aggiunto il Professore del Dipartimento di Ingegneria Nucleare Yun Soo Na , che ha condotto congiuntamente ricerche sul lavoro del plasma KSTAR.
Oltre al suo successo con il plasma ad alta temperatura, il Centro di ricerca KSTAR conduce esperimenti su una varietà di argomenti, inclusa la ricerca ITER, progettata per affrontare le complesse sfide della ricerca sulla fusione durante il resto dell'esperimento.
KSTAR è pronto a condividere i suoi principali risultati sperimentali, compreso questo successo, con i ricercatori sulla fusione di tutto il mondo in occasione della Fusion Energy Conference dell'AIEA a maggio.
L'obiettivo finale di KSTAR è riuscire a funzionare ininterrottamente per 300 secondi con temperature degli ioni superiori a 100 milioni di gradi entro il 2025.