核融合炉は太陽の中心核の7倍も熱い

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韓国KSTAR核融合炉は、新型タングステンダイバーターの使用により、1億度の温度を48秒間維持することに成功した。

韓国の核融合炉「KSTAR」。写真：KFE — 韓国の核融合炉「KSTAR」。写真： *KFE*

韓国核融合エネルギー研究院（KFE）の韓国超伝導トカマク先端研究（KSTAR）核融合炉は、初めて1億度の温度に到達しました。この成果は、2023年12月から2024年2月までの試験期間中に達成され、KSTARプロジェクトにおける新たな記録となりました。

KSTARは1億度の温度を48秒間維持することに成功しました。一方、太陽の中心核の温度は1500万度です。さらに、この原子炉は高限界モード（Hモード）を100秒以上維持しました。Hモードは、安定したプラズマ状態を維持する磁気閉じ込め核融合における高度な運転モードです。

核融合反応は、恒星が光と熱を生み出すプロセスを模倣したものです。このプロセスでは、水素やその他の軽い元素を融合させ、膨大なエネルギーを放出します。専門家たちは、核融合炉を利用して、炭素を排出しない無限の電力源を作り出すことを期待しています。

国立科学技術研究会議（NST）によると、核融合反応を最も効率的に長時間維持するためには、高温・高密度プラズマを長時間維持できる技術の開発が不可欠です。NSTによると、これらの偉大な成果の秘密はタングステンダイバーターにあります。これは磁気核融合装置の真空タンク底部にある重要な部品で、大きな表面熱負荷に耐えながら、廃ガスや不純物を原子炉から排出する重要な役割を果たしています。

KSTARチームは、ダイバータにカーボンではなくタングステンを使用するように切り替えました。タングステンはあらゆる金属の中で最も高い融点を持ちます。KSTARがHモードをより長時間維持することに成功したのも、この改良によるところが大きいです。「従来のカーボン製ダイバータと比較して、新しいタングステン製ダイバータは、同じ熱負荷下で表面温度の上昇がわずか25%です。これは、長パルス高熱出力運転に大きなメリットをもたらします」とNSTは説明しています。

タングステンダイバータの成功は、国際熱核融合実験炉（ITER）プロジェクトにとって貴重なデータとなる可能性があります。ITERは、フランスで開発中の215億ドル規模の国際核融合メガプロジェクトで、韓国、中国、米国、EU諸国、ロシアを含む数十カ国が参加しています。ITERは2025年に初めてプラズマ状態に達し、2035年に運転を開始する予定です。この原子炉のダイバータにはタングステンが使用されます。

Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）

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