راکتور همجوشی هسته‌ای ۷ برابر داغ‌تر از هسته خورشید است

کره جنوبی به لطف استفاده از یک منحرف‌کننده تنگستن جدید، راکتور همجوشی KSTAR با موفقیت دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتیگراد را به مدت ۴۸ ثانیه حفظ کرد.

راکتور همجوشی KSTAR کره جنوبی. عکس: KFE — راکتور همجوشی KSTAR کره جنوبی. عکس: *KFE*

راکتور همجوشی توکامک ابررسانای کره (KSTAR) متعلق به موسسه انرژی همجوشی کره (KFE) برای اولین بار به دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتیگراد رسید. این دستاورد در طول دوره آزمایش از دسامبر ۲۰۲۳ تا فوریه ۲۰۲۴ رخ داد و رکورد جدیدی را برای پروژه KSTAR ثبت کرد.

KSTAR با موفقیت دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتیگراد را به مدت ۴۸ ثانیه حفظ کرد. در همین حال، دمای هسته خورشید ۱۵ میلیون درجه سانتیگراد است. علاوه بر این، این رآکتور همچنین حالت حد بالا (حالت H) را برای بیش از ۱۰۰ ثانیه حفظ کرد. حالت H یک حالت عملیاتی پیشرفته در همجوشی مغناطیسی محدود شده با حالت پلاسمای پایدار است.

واکنش‌های همجوشی، فرآیندی را که نور و گرما را از ستارگان تولید می‌کند، تقلید می‌کنند. این فرآیند شامل ادغام هیدروژن و سایر عناصر سبک برای آزادسازی مقادیر عظیمی از انرژی است. کارشناسان امیدوارند با استفاده از راکتورهای همجوشی، منبع نامحدودی از برق بدون کربن ایجاد کنند.

طبق گفته شورای ملی تحقیقات علوم و فناوری (NST)، ایجاد فناوری‌ای که بتواند دماهای بالا و پلاسماهای با چگالی بالا را برای کارآمدترین واکنش‌های همجوشی در مدت زمان طولانی حفظ کند، بسیار مهم است. NST گفت راز این دستاوردهای بزرگ، منحرف‌کننده تنگستن است. این یک جزء کلیدی در پایین مخزن خلاء در دستگاه همجوشی مغناطیسی است که نقش کلیدی در بیرون راندن گازهای زائد و ناخالصی‌ها از راکتور ایفا می‌کند و در عین حال بار حرارتی زیاد سطح را تحمل می‌کند.

تیم KSTAR به جای کربن در دایورتور از تنگستن استفاده کرد. تنگستن بالاترین نقطه ذوب را در بین فلزات دارد. موفقیت KSTAR در حفظ حالت H برای مدت زمان طولانی‌تر نیز تا حد زیادی به دلیل این ارتقا است. NST توضیح داد: «در مقایسه با دایورتورهای کربنی قبلی، دایورتور تنگستن جدید تنها 25 درصد افزایش دمای سطح را تحت بار حرارتی یکسان تجربه می‌کند. این امر مزایای قابل توجهی را برای عملیات با توان حرارتی بالا با پالس طولانی فراهم می‌کند.»

موفقیت دستگاه تغییر مسیر تنگستن می‌تواند داده‌های ارزشمندی را برای پروژه راکتور تجربی گرماهسته‌ای بین‌المللی (ITER) فراهم کند. ITER یک ابرپروژه همجوشی بین‌المللی ۲۱.۵ میلیارد دلاری است که در فرانسه با مشارکت ده‌ها کشور از جمله کره جنوبی، چین، ایالات متحده، کشورهای اتحادیه اروپا و روسیه در حال توسعه است. انتظار می‌رود ITER برای اولین بار در سال ۲۰۲۵ به پلاسما دست یابد و در سال ۲۰۳۵ فعالیت خود را آغاز کند. تنگستن در تغییر مسیر این راکتور استفاده خواهد شد.

پنجشنبه تائو (طبق گفته مهندسی جالب )

لینک منبع