Corea del Sur desarrolló con éxito un sol artificial. ¿Qué principios científicos utilizó?

El Centro de Investigación Avanzada Superconductora Tokamak del Instituto de Investigación de Energía de Fusión de Corea anunció que en una investigación conjunta con la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad de Columbia en Estados Unidos, logró con éxito un plasma de 20 segundos con una temperatura de iones superior de 100 millones de grados. Operación continua, que es una de las condiciones centrales para la fusión nuclear en el plasma en el Centro de Investigación Avanzada Superconductor Tokamak 2020. La investigación avanzada sobre superconductores Tokamak es un dispositivo de fusión superconductor o, para decirlo más simplemente, un sol artificial. Mantuvo con éxito un plasma de alta temperatura con una temperatura de iones superior a 100 millones de grados Celsius durante 20 segundos, estableciendo un nuevo récord mundial. .

Una nueva investigación ha extendido el tiempo de operación del plasma de 8 segundos en más de 2 veces durante el movimiento de plasma tokamak superconductor de 2019, lo cual es un gran logro. Ya en 2018, en experimentos, un tokamak superconductor alcanzó por primera vez una temperatura de iones de plasma de 100 millones de grados, pero solo duró aproximadamente 1,5 segundos. Para recrear las reacciones de fusión que ocurren bajo el sol en la Tierra, se deben colocar isótopos de hidrógeno en un dispositivo de fusión como un tokamak superconductor para crear un estado de plasma en el que los iones y los electrones se separan. Los iones deben calentarse y mantenerse a altas temperaturas. Abajo.

Hasta ahora, ha habido otros dispositivos de fusión que operaron brevemente plasma a temperaturas de 100 millones de grados Celsius o más. Pero ninguno rompió la barrera de mantener la operación durante 10 segundos o más. Este es el límite de trabajo de un dispositivo de conducción normal. A una temperatura tan alta, es difícil mantener un estado de plasma estable en un dispositivo de fusión durante mucho tiempo. En este experimento de 2020, el Centro de Investigación Avanzada Tokamak Superconductora de Corea del Sur mejoró el rendimiento del modo de Barrera de Transporte Interno (ITB), uno de los modos operativos de plasma de próxima generación desarrollado el año pasado, y lo realizó con éxito durante un largo período de tiempo. El estado del plasma se mantiene en el interior, superando las limitaciones existentes del funcionamiento del plasma a temperatura ultraalta.

Yin Siyu, director del Centro de Investigación Avanzada Tokamak Superconductora del Instituto de Investigación de Energía de Fusión de Corea, explicó: La tecnología necesaria para operar plasma de 100 millones de grados durante mucho tiempo es la clave para realizar la energía de fusión. Tokamak Mantener con éxito un plasma a alta temperatura durante 20 segundos sería un importante punto de inflexión en la carrera para garantizar un funcionamiento del plasma de larga duración y alto rendimiento, un componente clave de los futuros reactores de fusión comerciales.

El Tokamak Superconductor del Instituto de Investigación de Energía de Fusión de Corea comenzó a operar el dispositivo en agosto del año pasado y continuó sus experimentos de generación de plasma hasta el 10 de diciembre. Se llevaron a cabo un total de 110 experimentos con plasma, incluido plasma de alto rendimiento. operaciones y experimentos de mitigación de interferencias de plasma. Además de su éxito en operaciones de plasma a alta temperatura, el Centro de Investigación Superconductor Tokamak lleva a cabo experimentos sobre una variedad de temas, incluidos estudios ITER, destinados a resolver problemas complejos en la investigación de la fusión durante el resto del período experimental.

El Centro de Investigación Avanzada Superconductora Tokamak compartió sus resultados experimentales clave con investigadores de fusión de todo el mundo en 2020, incluido este éxito en la Conferencia sobre Energía de Fusión de la Agencia Internacional de Energía Atómica en mayo. El objetivo final de un tokamak superconductor es funcionar con éxito de forma continua durante 300 segundos (5 minutos) a temperaturas de iones superiores a 100 millones de grados Celsius para 2025. Seo Jae-woo, presidente de la Agencia de Energía Atómica de Corea, dijo: Estoy muy feliz de anunciar que la Agencia de Energía Atómica de Corea ha establecido una nueva institución como institución de investigación independiente en Corea del Sur. La Agencia de Energía Atómica de Corea continuará su tradición de realizar investigaciones desafiantes para lograr el objetivo de la humanidad: lograr una fusión nuclear controlable.