„Soarele artificial” din Coreea de Sud a stabilit un nou record de fuziune după supraîncălzirea a plasmă buclă la 180 de milioane de grade Fahrenheit (100 de milioane de grade Celsius) timp de 48 de secunde, au anunțat oamenii de știință.
Reactorul Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) a doborât recordul mondial anterior de 31 de secunde, care a fost stabilit de același reactor în 2021. Descoperirea este un pas mic, dar impresionant, pe drumul lung către o sursă de energie curată aproape nelimitată. .
Oamenii de știință au încercat să valorifice puterea fuziunii nucleare – procesul prin care stelele ard – de mai bine de 70 de ani. Prin fuzionarea atomilor de hidrogen pentru a produce heliu la presiuni și temperaturi extrem de ridicate, așa-numitele stele din secvența principală transformă materia în lumină și căldură, generând cantități enorme de energie fără a produce gaze cu efect de sera sau deșeuri radioactive de lungă durată.
Dar replicarea condițiilor găsite în inimile stelelor nu este o sarcină simplă. Cel mai comun design pentru reactoarele de fuziune — tokamak — funcționează prin supraîncălzirea plasmei (una dintre cele patru stări ale materieconstând din ioni pozitivi și electroni liberi încărcați negativ) și prinzându-l în interiorul unei camere de reactor în formă de gogoașă cu un puternic campuri magnetice.
Totuși, menținerea bobinelor turbulente și supraîncălzite de plasmă suficient de mult timp pentru ca fuziunea nucleară să aibă loc a fost un proces minuțios. Omul de știință sovietic Natan Yavlinsky a proiectat primul tokamak în 1958, dar nimeni nu a reușit vreodată să creeze un reactor care să fie capabil să elibereze mai multă energie decât este nevoie.
Una dintre principalele piedici de poticnire a fost cum să manevrezi o plasmă care este suficient de fierbinte pentru a fuziona. Reactoarele de fuziune necesită temperaturi foarte ridicate – de multe ori mai fierbinți decât soarele – deoarece trebuie să funcționeze la presiuni mult mai mici decât acolo unde fuziunea are loc în mod natural în interiorul nucleelor stelelor. Miezul soarelui real, de exemplu, atinge temperaturi de aproximativ 27 milioane F (15 milioane C), dar are presiuni aproximativ egale cu 340 de miliarde de ori presiunea aerului la nivelul mării pe Pământ.
Gătirea plasmei la aceste temperaturi este partea relativ ușoară, dar este dificil din punct de vedere tehnic să găsești o modalitate de a o bloca astfel încât să nu ardă prin reactor fără a distruge și procesul de fuziune. Acest lucru se face de obicei fie cu lasere, fie cu câmpuri magnetice.
Pentru a prelungi timpul de ardere a plasmei lor de la runda anterioară, care a doborât recordul, oamenii de știință au modificat aspecte ale designului reactorului lor, inclusiv înlocuirea carbonului cu wolfram pentru a îmbunătăți eficiența „deviatoarelor” tokamak-ului, care extrag căldura și cenușa din reactor.
„În ciuda faptului că a fost primul experiment desfășurat în mediul noilor deviatoare de tungsten, testarea riguroasă a hardware-ului și pregătirea campaniei ne-au permis să obținem rezultate care le depășesc pe cele ale recordurilor anterioare KSTAR într-o perioadă scurtă”, Si-Woo Yoon, directorul KSTAR Research. Centru, a spus într-o declarație.
Oamenii de știință KSTAR urmăresc să împingă reactorul să susțină temperaturi de 180 milioane F timp de 300 de secunde până în 2026.
Recordul se alătură altele realizate de reactoare de fuziune concurente din întreaga lume, inclusiv unul de către National Ignition Facility (NIF) finanțat de guvernul SUA, care a stârnit titluri după ce miezul reactorului a scos pentru scurt timp mai multă energie decât a fost introdusă în el.