Южнокорейский институт термоядерной энергетики (KFE) объявил о новом достижении в работе реактора KSTAR: установлен новый рекорд по времени удержания плазмы. К качественному улучшению реактора, проведенному к декабрю 2023 года, в результате чего его возможности значительно возросли. Первые три месяца работы в обновленной конфигурации позволили превзойти предыдущий рекорд по удержанию плазмы при температуре 100 миллионов градусов Цельсия и приблизиться к новому целевому значению.
В ходе предыдущих экспериментов термоядерный реактор KSTAR смог удерживать ионную плазму с температурой 100 миллионов градусов Цельсия в течение 30 секунд. Это в семь раз выше, чем температура в ядре нашего Солнца. В звездах термоядерная реакция синтеза в основном запускается не температурой, а высокой гравитацией. На Земле мы не можем создать подобное гравитационное сжатие в реакторах, поэтому вынуждены компенсировать его высокими температурами.
Стоит отметить, что корейские ученые обычно говорят о нагреве ионной плазмы — о нагреве атомов водорода или его изотопов, тогда как китайские ученые сообщают о достижении рекордного времени удержания электронной плазмы. Для термоядерной реакции ключевым является нагрев атомов, а не электронов. Поэтому «корейские 100 миллионов» — это именно те 100 миллионов, которые определят работоспособность будущих коммерческих реакторов.
По плану в этом году модернизированный реактор KSTAR должен удерживать стабильную ионную плазму с температурой 100 миллионов градусов Цельсия в течение 50 секунд. Первый пробный запуск продемонстрировал, что плазма оставалась стабильной в течение 48 секунд. Ученые также смогли удерживать плазму в «высокоплотном режиме» в течение 100 секунд, что также будет полезно для достижения коммерческих параметров в будущем. Модернизация реактора позволила увеличить длительность удержания плазмы при максимальной температуре.
В частности, углеродные плитки температурной защиты диверторов на дне рабочей камеры были заменены на вольфрамовые. Это позволило снизить нагрев плиток диверторов до 25 % от прежнего уровня, что продлит время удержания плазмы. Так что впереди нас ждут новые рекорды и планы по достижению времени удержания плазмы в течение 300 секунд к 2026 году.