Reaktor gabungan adalah 7 kali lebih panas daripada teras Matahari

Korea Selatan Terima kasih kepada penggunaan pengalih tungsten baharu, reaktor gabungan KSTAR berjaya mengekalkan suhu 100 juta darjah Celsius selama 48 saat.

Reaktor gabungan KSTAR Korea Selatan. Foto: KFE — Reaktor gabungan KSTAR Korea Selatan. Foto: *KFE*

Reaktor gabungan Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) Institut Tenaga Gabungan Korea (KFE) mencapai suhu 100 juta darjah Celsius buat kali pertama. Pencapaian ini berlaku dalam tempoh ujian dari Disember 2023 hingga Februari 2024, menandakan rekod baharu bagi projek KSTAR.

KSTAR berjaya mengekalkan suhu 100 juta darjah Celsius selama 48 saat. Manakala suhu teras Matahari pula ialah 15 juta darjah Celsius. Selain itu, reaktor juga mengekalkan mod had tinggi (mod H) selama lebih daripada 100 saat. Mod H ialah mod operasi lanjutan dalam gabungan terkurung magnet dengan keadaan plasma yang stabil.

Tindak balas gabungan meniru proses yang menghasilkan cahaya dan haba daripada bintang. Proses ini melibatkan penggabungan hidrogen dan unsur cahaya lain untuk membebaskan sejumlah besar tenaga. Pakar berharap dapat menggunakan reaktor gabungan untuk mencipta sumber elektrik tanpa karbon tanpa had.

Menurut Majlis Penyelidikan Sains dan Teknologi Kebangsaan (NST), adalah penting untuk mencipta teknologi yang boleh mengekalkan suhu tinggi dan plasma berketumpatan tinggi untuk tindak balas gabungan yang paling cekap dalam jangka masa yang panjang. Rahsia di sebalik pencapaian hebat ini, kata NST, adalah pengalih tungsten. Ini adalah komponen utama di bahagian bawah tangki vakum dalam peranti gabungan magnetik, memainkan peranan penting dalam menolak gas buangan dan bendasing keluar dari reaktor sementara masih menahan beban haba permukaan yang besar.

Pasukan KSTAR beralih kepada menggunakan tungsten dan bukannya karbon dalam divertor. Tungsten mempunyai takat lebur tertinggi daripada mana-mana logam. Kejayaan KSTAR dalam mengekalkan mod H untuk jangka masa yang lebih lama juga sebahagian besarnya disebabkan oleh peningkatan ini. "Berbanding dengan pengalih karbon sebelumnya, pengalih tungsten baharu hanya mengalami peningkatan 25% dalam suhu permukaan di bawah beban terma yang sama. Ini memberikan faedah yang ketara untuk operasi kuasa haba tinggi denyut panjang," jelas NST.

Kejayaan pengalih tungsten boleh menyediakan data berharga untuk projek Reaktor Eksperimen Termonuklear Antarabangsa (ITER). ITER ialah projek mega gabungan antarabangsa bernilai $21.5 bilion sedang dibangunkan di Perancis dengan penyertaan berpuluh-puluh negara, termasuk Korea Selatan, China, AS, negara EU dan Rusia. ITER dijangka mencapai plasma buat kali pertama pada 2025 dan mula beroperasi pada 2035. Tungsten akan digunakan dalam pengalih reaktor ini.

Thu Thao (Menurut Kejuruteraan Menarik )

Pautan sumber