KSTARトカマクがプラズマ閉じ込めの世界記録を樹立

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ビデオ: 韓国のトカマク人工太陽がクレイジープラズマ記録を樹立 2022, 12月
KSTARトカマクがプラズマ閉じ込めの世界記録を樹立
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KSTARトカマクの内観

韓国のトカマクKSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)で働く物理学者は、高温プラズマを磁場に閉じ込める時間(現在は70秒)で世界記録を樹立することができました。これは、国立熱核研究所のポータルで報告されました。

KSTARトカマクは、現在南部のカダラッシュ研究センターに建設中の国際実験用熱核炉ITERのプロジェクトの一環として、磁場へのプラズマの長期閉じ込めの研究と実施を目的としています。フランスの。 KSTARは、完全に超伝導の磁気コイルを備えたこのタイプの数少ない設備の1つです。

昨年のキャンペーンでは、5000万ケルビンの温度に加熱された水素-重水素プラズマが55秒間Hモードで保持されました。トカマクのこの動作モードは、物理学者にとって非常に重要です-その中で、プラズマの熱損失は急激に減少し、プラズマカラムの中心の温度は、追加の加熱力の増加とともに上昇します。これにより、エネルギー放出を大幅に増やし、設置の収益性を高めます。 ITERはこのモードでのみ動作する予定です。

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2008年の発売以来、KSTARトカマクにおけるプラズマ閉じ込め時間の増加の進展。

ただし、この体制は、プラズマカラムの表面または破壊時に発生するELM(エッジローカライズモード)タイプのプラズマ不安定性の出現を特徴としています。 ELMは、最初の壁やダイバータなど、トカマクのチャンバー内要素に大きな点熱負荷を発生させ、劣化や破壊につながるという点で危険です。

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KSTARトカマクでの放電開発

これは、プラズマ内の乱流レベルの低下が観察され、プラズマカラムの中央領域の温度が上昇する内部輸送バリア(ITB)モードで動作することによって回避できます。この場合、不安定になる可能性は大幅に減少します。この閉じ込めモードは、KSTAR tokamakの科学者によって実装されました。これにより、5000万ケルビンのプラズマの閉じ込め時間を70秒に増やすことができました。

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Hモード(左)とITBモード(右)の場合のプラズマカラムの温度分布プロファイルの比較。 2番目のケースでは、中央部分の温度が最初のケースよりもはるかに高いことがわかります。青い円は、ELMタイプの不安定性の発生場所を示しています。

将来的には、研究者はこの時間を増やすことを計画しており、理想的には、科学者はITERで取得する予定のパラメータに近づくためにプラズマを約300秒間保持する方法を学びたいと考えています。それに関する最初の実験は2025年に始まる予定です。結果は、最大1000秒の保持時間で最大500メガワットの電力の熱核反応になるはずです。

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