Gorętszy od Słońca KSTAR znów pobił rekord

Główna komora tokamaku, Tokamak, KSTAR, Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, National Fusion Research Institute, NFRI
Główna komora tokamaku KSTAR, fot. National Fusion Research Institute (NFRI)
Fuzja jądrowa od dekad rozgrzewa fantazje fizyków na całym świecie – opanowanie mocy reakcji termojądrowej, a więc głównego źródła energii gwiazd, to w teorii najlepsze możliwe źródło energii odnawialnej. Na razie nieosiągalne, ale badacze są coraz bliżej jego okiełznania.

Właściwie nie powinien dziwić nas fakt, że ludzkość dawno już opanowała fuzję w bombach termojądrowych, ale w zdecydowanie bardziej pożytecznym, energetycznym zagadnieniu nadal ma przed sobą więcej pytań niż odpowiedzi. Prawda jest bowiem taka, że synteza w bombach jest zjawiskiem kontrolowanym tylko w niewielkim stopniu – zwyczajnie tyle wystarcza. W przypadku reakcji mającej na celu pozyskiwanie z niej energii potrzeba o wiele więcej zachodu, ale i to majaczy już na horyzoncie. Kolejne granice przesuwają m.in. Koreańczycy i ich KSTAR.

Zadanie jest tyleż trudne, że utrzymanie jonów wodoru w stanie plazmy wymaga olbrzymiej temperatury (przynajmniej 100 000 000 stopni Celsjusza). By z tej wydajnej, czystej energii skorzystać, trzeba jednak ten proces przeprowadzać przez dłuższy czas. Dotąd nikomu nie udało się uzyskanie dodatniego bilansu energii, ale ten dzień jest coraz bliżej.

Koreańskie Sztuczne Słońce jest naprawdę gorące

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, National Fusion Research Institute, NFRI
Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), fot. National Fusion Research Institute (NFRI)

Prace nad kontrolowaną syntezą jądrową trwają w wielu miejscach i to od dziesięcioleci. Tokamaki w latach 50. XX wieku opracowali rosyjscy nobliści Igor Tamm i Andriej Sacharow, ale obecnie na tym polu przodują inni. Największe z urządzeń zlokalizowane jest w Wielkiej Brytanii (JET), a we Francji już powstaje jego następca (ITER). Swoje prace prowadzą oczywiście także Chińczycy, ale na razie wszelkie rekordy należą do wspomnianych wcześniej Koreańczyków.

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) może nie jest największy, ale zdecydowanie jest o nim najgłośniej. Urządzenie nazywane Sztucznym Słońcem co rusz przesuwa bowiem kolejne granice w konfrontacji naukowców z fuzją jądrową. Ostatnio, o czym donosi Phys.org, Koreańczykom udało się przez 20 sekund utrzymać plazmę o temperaturze przeszło 100 000 000 stopni Celsjusza. Przez ten względnie krótki czas KSTAR był gorętszy od jądra Słońca. Względnie krótki, ponieważ ten wynik ponad dwukrotnie poprawił poprzedni rekord – także ustanowiony na tym urządzeniu.

Sukces KSTAR, jakim bez wątpienia jest utrzymywanie wysokotemperaturowej plazmy przez 20 sekund, to punkt zwrotny w wyścigu o opracowanie technologii do długiego, wysokowydajnego działania plazmy – kluczowego elementu komercyjnego reaktora termojądrowego przyszłości.

– Si-Woo Yoon, dyrektor Centrum Badawczego KSTAR

20 sekund nie robi wrażenia na laiku, ale warto tu wspomnieć, jak wygląda historia tego postępu. Jak wspomniałem – synteza jądrowa jako źródło energii to na razie science fiction. Naukowcy po raz pierwszy utrzymali tak rozgrzaną plazmę dwa lata temu, a udało im się to przez zaledwie 1,5 sekundy. To był prawdziwy przełom. W zeszłym roku ten wynik poprawiono – do 8 sekund, zatem osiągnięcie 20 sekund jest naprawdę znaczącym postępem. Koreańczycy już planują dalsze przesuwanie granic. Jeśli prace pójdą zgodnie z planem, w 2025 roku KSTAR utrzyma rozgrzaną do stu milionów stopni plazmę przez 300 sekund.

Autor artykułu
More from Damian Halik

Linie Qantas przymierzają się do 20-godzinnych lotów

Podróżowanie po świecie jest dziś banalnie proste i stosunkowo tanie, ale wyprawa...
Czytaj wiecej