韩国“人造太阳”反应堆成为头条新闻本周正式将等离子体维持在 1 亿摄氏度的温度下超过 20 秒。
该团队位于韩国超导托卡马克先进研究(KSTAR) 装置的离子温度达到 1 亿摄氏度(1.8 亿华氏度)以上。
根据新科学家,由于硬件限制,反应在 30 秒后才停止。
KSTAR利用磁场产生并稳定超热等离子体,最终目标是使核聚变发电一个现实。
您可以看到下面的视频,显示反应器运行超过 24 秒,温度达到 10 以上^8 开尔文 – 大约相当于 1 亿摄氏度。
KSTAR研究人员之一rs, Yong-Su Na,告诉马修·斯帕克斯新科学家设备升级后,未来可能会出现更长的周期。
这是一项令人兴奋的成就,有充分的理由——一种潜在的无限清洁能源,如果我们能让它按预期工作,它可以改变我们为生活提供动力的方式。
但同样值得注意的是,科士达的这一进步并不一定像一些媒体吹捧的那样是一个全新的记录。
事实上,科士达早在 2020 年就宣布了这一突破,并且。 现在的变化是他们的研究论文已经过同行评审并且刚刚通过出版于自然。
然而,此后的几年里,科士达团队,以及被誉为“人造太阳”的中国东方(实验性先进超导托卡马克或 HT-7U)已继续。
2021年,中科院聚变机温度达到1.2亿摄氏度(2.16亿华氏度),并坚守了
这并不是说 KSTAR 的成就仍然不够巨大,值得分享和庆祝。
在这次突破之前,一亿度的门槛没有被突破超过10秒。
科星。 (韩国聚变能源研究所)
“一亿度等离子体长时间运行所需的技术是实现聚变能的关键”核物理学家 Si-Woo Yoon 说道2020 年,担任韩国聚变能源研究院 (KFE) KSTAR 研究中心主任。
“KSTAR 成功地将高温等离子体维持 20 秒,这将成为确保长期高性能等离子体运行技术竞赛的一个重要转折点,这是商业化等离子体的关键组成部分。未来的反应堆。”
跃升至 20 秒的关键是 KSTAR 内部传输屏障 (ITB) 模式的升级。 这些模式没有完全理解科学家们认为,但在最简单的层面上,它们有助于控制核聚变反应的限制和稳定性。
KSTAR是一个托卡马克式反应堆,与最近的类似在中国上线,合并原子核以产生大量能量(与核能相反)用于发电厂,将原子核分裂)。
像 KSTAR 这样的聚变装置使用氢同位素来产生等离子体状态,离子和电子在等离子体状态下分离,准备加热——与太阳上发生的聚变反应相同,因此这些反应堆被赋予了这个绰号。
迄今为止,事实证明,在足够长的时间内保持足够高的温度以使该技术可行是具有挑战性的。 科学家们需要打破更多这样的记录,才能将核聚变作为一种能源——消耗的能量只不过是海水而已(氢同位素来源)并产生最少的废物。
尽管要让这些反应堆产生的能量多于消耗的能量还有很多工作要做,但进展一直令人鼓舞。 到 2025 年,KSTAR 的工程师希望在 300 秒的时间内突破 1 亿度大关。
“通过在如此长的时间内实现高效的核心等离子体加热,实现了 1 亿度的离子温度,这证明了超导 KSTAR 设备的独特功能,并将被公认为高性能、稳态聚变等离子体的令人信服的基础。”核物理学家 Young-Seok Park 说道,来自哥伦比亚大学,2020 年。
该研究发表于自然。
本文的部分内容首次发表于 2020 年 12 月。