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韩国人造太阳在1亿度温度下创造了20秒运行新世界纪录

韩国人造太阳在1亿度温度下创造了20秒运行新世界纪录

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2020-12-27 18:05:29


国家科学技术研究委员会


韩国超导托卡马克先进研究(KSTAR)是一种超导聚变设备,也被称为韩国人造太阳.png

 


图片来源:国家科学技术研究委员会

韩国超导托卡马克先进研究(KSTAR)是一种超导聚变设备,也被称为韩国人造太阳,由于成功地将高温等离子体保持了20秒,离子温度超过1亿度,创造了新的世界纪录。

11月24日(星期二),韩国聚变能研究所(KEF)的KSTAR研究中心宣布,在与首尔国立大学(SNU)和美国哥伦比亚大学的联合研究中,它成功地使等离子体连续运行离子温度高于1亿度持续20秒,这是2020 KSTAR等离子运动的核聚变的核心条件之一

2019年KSTAR等离子运动期间的8秒等离子运行时间延长2倍以上是一项成就。在其2018年的实验中,KSTAR首次达到1亿度的等离子体离子温度(保留时间:约1.5秒)

为了重新产生地球上太阳中发生的聚变反应,必须将氢同位素放置在像KSTAR这样的聚变设备内部,以形成等离子体状态,在该状态下离子和电子被分离,并且离子必须被加热并保持在高温下。

到目前为止,还有其他融合设备可以对1亿度或更高温度下的等离子体进行简单管理。他们都没有打破将操作维持10秒钟或更长时间的障碍。这是正常导电装置的操作极限,并且难以在这样的高温下长时间地在融合装置中维持稳定的等离子体状态。

在其2020年的实验中,KSTAR改进了内部传输屏障(ITB)模式的性能,该模式是去年开发的下一代等离子运行模式之一,并成功地长时间维持了等离子体状态,克服了现有的限制。超高温等离子操作。

KFE KSTAR研究中心主任Si-Woo Yoon解释说:“长期运行1亿等离子所需的技术是实现聚变能的关键,并且KSTAR成功地将高温等离子体保持了20倍数秒之内将是确保长期高效等离子操作技术安全的竞赛中的重要转折点,这是未来商用核聚变反应堆的关键组成部分。”

“通过克服ITB模式的某些缺点,KSTAR实验在长期高温操作中的成功使我们离实现核聚变能技术的开发又迈进了一步,”该学院教授Yong-Su Na补充说。 SNU核工程系,曾共同进行KSTAR等离子运行的研究。

哥伦比亚大学Young-Seok Park博士对高温等离子体的创建做出了贡献,他说:“我们很荣幸参与KSTAR取得的如此重要成就。通过有效地进行核心等离子体加热,离子温度达到1亿度如此长的时间证明了超导KSTAR装置的独特功能,并且将被认为是高性能,稳态聚变等离子体的令人信服的基础。”

KSTAR于去年8月开始运行该设备,并计划将其等离子体生成实验继续进行到12月10日,共进行了110次等离子体实验,其中包括高性能等离子体运行和缓解等离子体破坏的实验,这是与国内外研究的联合研究实验组织。

除了在高温等离子体操作方面取得成功之外,KSTAR研究中心还针对包括ITER研究在内的各种主题进行了实验,旨在解决在剩余的实验期间聚变研究中的复杂问题。

KSTAR将在2020年5月举行的IAEA聚变能大会上与全球聚变研究人员分享2020年的关键实验成果,包括这项成功。

KSTAR的最终目标是到2025年成功实现300秒连续运行,离子温度高于1亿度。

KFE校长Suk Jae Yoo表示:“我很高兴宣布KFE作为韩国的独立研究组织而正式启动。KFE将继续进行具有挑战性的研究以实现人类目标的传统:实现人类的目标。核能聚变能量,”他继续说。

截至2020年11月20日,KFE(原为韩国基础科学研究所的附属机构国家融合研究所)重新成立为独立研究机构。

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来源于:phys

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