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韩国KSTAR聚变研究装置创下30秒等离子体约束时间纪录

2021-11-24 16:43:31
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数十年来,科学家们一直在通过各种实验装置来探索核聚变技术,以尝试找到高效利用这种取之不竭的清洁能源的好方法。最新消息是,在 2021 年初达成了连续 20 秒的点火成绩之后,韩国聚变能源研究所的托卡马克装置,又于近日将等离子体的约束时间延长到了 30 秒。

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(来自:KSTAR Project)

核聚变的基础设想,就是重现在太阳内部发生的过程。因此“人造太阳”也需要能够承受极端引力、压力、热量的环境,让等离子体中的氢(H)原子核能够相互高速撞击以形成氦(He)并释放大量能量。

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research(via)

托卡马克装置就旨在地球上重现氢核聚变称氦的这一过程。通过在一个环形反应堆周围布置一系列线圈,然后通过磁场来约束等离子体,再将之加热到足以让核聚变反应发生的数百上千万 ℃ 温度。

KSTAR 任务目标

目前世界各地有许多托卡马克装置在运行,而 2007 年建成的韩国 KSTAR 反应堆,正在取得一些有希望的进展。2008 年的时候,KSTAR 试验了首批等离子体。

KSTAR 关键特性

2016 年的时候,该装置创下了将等离子体加热至 5000 万 ℃ 并维持 70 秒的纪录。结果很快又被中国 EAST 项目在 2017 年以 102 秒的时长反超。

KSTAR 参数

目前世界各地的聚变研究机构,都在努力将等离子体加热到上亿摄氏度。2018 年的时候,KSTAR 尝试维持了 1.5 秒,并于 2019 / 2020 年陆续打破了 8 / 20 秒的世界纪录。

现在,正如 Business Korea 报道的那样,韩国 KSTAR 团队又向前迈进了一步,率先将维持时间延长到了 30 秒。为了达成这一目标,据说研究人员进一步优化了磁场条件和加热系统。

展望 2026 年,他们希望通过升级电源和借助钨分流器等改进,将等离子体的维持时间增加到 300 秒、同时防止室内壁的温度失控。

责任编辑:bH_03327

关键词: 科学探索 韩国KSTAR聚变研究装置创下30秒等离子体约束时

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