На южнокорейском токамаке KSTAR установлен новый мировой рекорд по времени удержания высокотемпературной плазмы в магнитном поле. Теперь он составляет 20 секунд, а к 2025 году должен увеличиться до 300 секунд, сообщается на сайте журнала Nuclear Engineering International.
Токамак KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) функционирует с 2008 года и является одной из немногих установок такого типа в мире, обладающей полностью сверхпроводящими магнитными катушками. Катушки выполнены из станнида триниобия и ниобий-титана и охлаждаются до температуры 4 кельвина.
На KSTAR ведутся исследования по длительному удержанию водородной или дейтериевой плазмы в магнитном поле, в том числе в рамках работ по проекту международного экспериментального термоядерного реактора ITER, который сейчас строится во Франции.
Параметры токамака KSTAR и их сравнение с параметрами реактора-токамака ITER
Источник изображения: NFRI
Начиная с момента получения первой плазмы на KSTAR физики пытались удерживать все более горячую плазму как можно дольше. В 2018 году время удержания плазмы с температурой ионов в 100 миллионов кельвинов составляло 1,5 секунды, в марте прошлого года оно увеличилось до 8 секунд.
24 ноября 2020 года ученым удалось достичь показателя в 20 секунд для плазмы с температурой 100 миллионов кельвинов, что является мировым рекордом. Эксперименты велись в режиме с внутренним транспортным барьером (Internal Transport Barrier), при котором наблюдается пониженный уровень турбулентности в плазме, а температура центральной области плазменного шнура увеличивается, по сравнению с режимом H-моды.
Ожидается, что к 2021 году будет произведена замена углеродных внутрикамерных элементов токамака на вольфрамовые. К 2025 году исследователи хотят достичь времени удержания горячей плазмы 300 секунд, а к 2040 году Корея намерена создать свой вариант демонстрационного термоядерного реактора K-DEMO.
Сборка реактора ITER официально началась в июле этого года, помимо него в термоядерной гонке участвуют и частные компании. О них можно узнать из нашего материала «Это будет бомба».
Александр Войтюк
