Pamirškite naftą ir dujas: ši technologija paverčia visus senus energijos šaltinius šiukšlėmis ()
Sugebėjo rasti būdų, kaip kontroliuoti „plyšimo režimo“ nestabilumą.
© Stop kadras | https://www.youtube.com/watch?v=uQqh_Y4v0-c&t=43s
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pietų Korėja ruošiasi pasiekti istorinį energetikos etapą branduolių sintezėje. Šiais metais šalies pagrindinė branduolių sintezės programa sumuš rekordus, paleisdama KSTAR tokamako plazmą aukštesnėje nei 100 000 000 ºC temperatūroje 300 sekundžių. Tai būtų vienas reikšmingiausių iki šiol pasiektų branduolių sintezės reakcijų laimėjimų. Bet komercinės branduolių sintezės energijos gamyba išlieka tikslu, kuris kol kas dar nepasiekiamas.
Kalbant apie branduolių sintezę, viena iš kliūčių yra plazmos sulaikymas ilgą laiką, kad būtų sukelta branduolių sintezės reakcija. Didžiausias dėmesys dabar skiriamas ambicingam Tarptautiniam termobranduoliniam eksperimentiniam reaktoriui (ITER). Nepaisant to, verta apsvarstyti šių metų KSTAR reaktoriaus Tedžone tikslą. 2022 m. rugsėjį KSTAR komanda sėkmingai išlaikė plazmą, kurios temperatūra 30 sekundžių pasiekė 100 000 000 °C. Nors tai savaime buvo puikus pasiekimas, to nepakako energijai generuoti. Vien 100 000 000 °C pasiekimas yra pagirtinas, nes tai reiškia, kad karštis buvo milžiniškas (septynis kartus karščiau nei Saulė).
|
Po to KSTAR reaktorius buvo atnaujintas tiek, kad anglies divertorius buvo pakeistas volframo divertoriumi. Vien šis nedidelis atnaujinimas davė gana įspūdingų rezultatų. Tai paskatino KSTAR tyrimų centro direktorių dr. Si-Woo Yooną ir jo komandą suprasti, kad divertoriai yra būtini tokamako reaktoriuose. Be šilumos ir helio pelenų pašalinimo iš plazmos, divertorius yra atsakingas už plazmos apdorojimą. Kadangi volframo divertoriaus masė didesnė ir jis gali atlaikyti aukštesnę lydymosi temperatūrą, plazmos dalelės turi mažesnę tikimybę prilipti prie jo paviršiaus.
Kodėl svarbu palaikyti plazmą 100 000 000 ºC temperatūroje 300 sekundžių?
Po kelių paprastų atnaujinimų KSTAR tyrimų komanda suprato, kaip svarbu užtikrinti tinkamas technologijas būsimiems DEMO reaktoriams ir branduolių sintezės projektams. Nors norint sukurti kitus DEMO reaktorius gali prireikti daugiau tyrimų, pagrindinis 2026 m. tikslas – išlaikyti plazmą sandariai uždarytoje terpėje 300 sekundžių. Tai pasiekusi KSTAR komanda galėtų pagerinti savo rekordą.
Aiškiai įsivaizdavusi tikslą, komanda ne tik patobulino divertorių, bet ir dirbo siekdama pagerinti plazmos stabilumą. Kartu su savo partneriu „Princeton Plasma Laboratories“ tyrėjai taip pat sugebėjo rasti būdų, kaip kontroliuoti „plyšimo režimo“ nestabilumą.
Nors viskas paruošta gana ambicingam tikslui – išlaikyti plazmą 300 sekundžių – pasiekti, svarbu pripažinti, kad jei komanda tai pasieks, ji pademonstruos tokamako reaktoriaus gebėjimą, taip skatindama medžiagų mokslo pažangą.
Plazmos sintezės plėtros misijoje Korėja neveikia viena. Visi duomenys, gauti iš ilgesnės trukmės plazmos tyrimų, bus bendrinami tarptautiniu mastu, kad būtų galima vadovautis tarptautinėmis branduolių sintezės žiniomis. Šio tipo tyrimai bus labai naudingi kuriant naujos kartos branduolių sintezės reaktorius. Todėl Korėja ne tik pasiekia neįtikėtinų savo tikslų, bet ir įgyja tvirtesnę poziciją pasauliniuose branduolių sintezės tyrimuose ir ketvirtosios materijos būsenos srityje.
Šiais metais Korėjos rekordinis bandymas peržengs bandymų laboratorijos ribas ir suteiks vilties dėl didžiulio energijos kiekio.
