Ο αντιδραστήρας σύντηξης είναι 7 φορές θερμότερος από τον πυρήνα του Ήλιου

[διαφήμιση_1]

Νότια Κορέα Χάρη στη χρήση ενός νέου εκτροπέα βολφραμίου, ο αντιδραστήρας σύντηξης KSTAR διατήρησε με επιτυχία θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου για 48 δευτερόλεπτα.

Ο αντιδραστήρας σύντηξης KSTAR της Νότιας Κορέας. Φωτογραφία: KFE — Ο αντιδραστήρας σύντηξης KSTAR της Νότιας Κορέας. Φωτογραφία: *KFE*

Ο αντιδραστήρας σύντηξης KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) του Κορεατικού Ινστιτούτου Ενέργειας Σύντηξης (KFE) έφτασε σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου για πρώτη φορά. Αυτό το επίτευγμα πραγματοποιήθηκε κατά την περίοδο δοκιμών από τον Δεκέμβριο του 2023 έως τον Φεβρουάριο του 2024, σηματοδοτώντας ένα νέο ρεκόρ για το έργο KSTAR.

Το KSTAR διατήρησε με επιτυχία θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου για 48 δευτερόλεπτα. Εν τω μεταξύ, η θερμοκρασία του πυρήνα του Ήλιου είναι 15 εκατομμύρια βαθμοί Κελσίου. Επιπλέον, ο αντιδραστήρας διατήρησε επίσης τη λειτουργία υψηλού ορίου (λειτουργία H) για περισσότερα από 100 δευτερόλεπτα. Η λειτουργία H είναι μια προηγμένη λειτουργία σε μαγνητικά περιορισμένη σύντηξη με σταθερή κατάσταση πλάσματος.

Οι αντιδράσεις σύντηξης μιμούνται τη διαδικασία που παράγει φως και θερμότητα από τα αστέρια. Η διαδικασία περιλαμβάνει τη συγχώνευση υδρογόνου και άλλων ελαφρών στοιχείων για την απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Οι ειδικοί ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν αντιδραστήρες σύντηξης για να δημιουργήσουν μια απεριόριστη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς άνθρακα.

Σύμφωνα με το Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας Επιστήμης και Τεχνολογίας (NST), είναι ζωτικής σημασίας να δημιουργηθεί μια τεχνολογία που μπορεί να διατηρεί υψηλές θερμοκρασίες και πλάσμα υψηλής πυκνότητας για τις πιο αποτελεσματικές αντιδράσεις σύντηξης για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Το μυστικό πίσω από αυτά τα μεγάλα επιτεύγματα, ανέφερε το NST, είναι ο εκτροπέας βολφραμίου. Πρόκειται για ένα βασικό εξάρτημα στο κάτω μέρος της δεξαμενής κενού στη μαγνητική συσκευή σύντηξης, παίζοντας βασικό ρόλο στην ώθηση των απαερίων και των ακαθαρσιών έξω από τον αντιδραστήρα, ενώ παράλληλα αντέχει το μεγάλο επιφανειακό θερμικό φορτίο.

Η ομάδα KSTAR άλλαξε τη χρήση βολφραμίου αντί για άνθρακα στον εκτροπέα. Το βολφράμιο έχει το υψηλότερο σημείο τήξης από οποιοδήποτε μέταλλο. Η επιτυχία της KSTAR στη διατήρηση της λειτουργίας H για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα οφείλεται επίσης σε μεγάλο βαθμό σε αυτήν την αναβάθμιση. «Σε σύγκριση με τους προηγούμενους εκτροπείς άνθρακα, ο νέος εκτροπέας βολφραμίου παρουσιάζει αύξηση μόνο 25% στη θερμοκρασία επιφάνειας υπό το ίδιο θερμικό φορτίο. Αυτό παρέχει σημαντικά οφέλη για λειτουργίες υψηλής θερμικής ισχύος μεγάλου παλμού», εξήγησε η NST.

Η επιτυχία του εκτροπέα βολφραμίου θα μπορούσε να παράσχει πολύτιμα δεδομένα για το έργο του Διεθνούς Θερμοπυρηνικού Πειραματικού Αντιδραστήρα (ITER). Το ITER είναι ένα διεθνές μεγα-έργο σύντηξης αξίας 21,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων που αναπτύσσεται στη Γαλλία με τη συμμετοχή δεκάδων χωρών, συμπεριλαμβανομένης της Νότιας Κορέας, της Κίνας, των ΗΠΑ, των χωρών της ΕΕ και της Ρωσίας. Το ITER αναμένεται να επιτύχει πλάσμα για πρώτη φορά το 2025 και να ξεκινήσει τη λειτουργία του το 2035. Το βολφράμιο θα χρησιμοποιηθεί στον εκτροπέα αυτού του αντιδραστήρα.

Thu Thao (Σύμφωνα με το Interesting Engineering )

[διαφήμιση_2]
Σύνδεσμος πηγής