Korea's kunstmatige zon brak een record, laaiend heter dan de kern van de echte zon

2024

Als de mensheid over 5,4 miljard jaar op de een of andere manier aan de zon kan ontsnappen door volle Smaug te worden en de aarde in haar vurige doodsstrijd te verslinden, kunnen we dan mogelijk een nieuwe ster creëren? Kan zijn.

Als onze soort tegen die tijd toch naar de koudere uithoeken van de ruimte is gevlucht, kunnen we misschien voorkomen dat we doodvriezen. Korea heeft het schijnbaar onmogelijke gedaan door zijn kunstmatige kernfusiereactor in de zon te laten draaien. Korea Supergeleidend Tokamak Advanced Research (KSTAR) bij een verzengende 212 miljoen graden Fahrenheit gedurende 20 seconden. Dat is dezelfde temperatuur als de kern van de zon — het heetste deel ervan. Misschien lijkt 20 seconden niet veel, maar voor een technologie waar we net grip op beginnen te krijgen, is dit enorm.

In zijn 2020-experiment verbeterde de KSTAR de prestaties van de Interne transportbarrière (ITB)-modus , een van de plasmabewerkingsmodi van de volgende generatie die vorig jaar is ontwikkeld en die erin is geslaagd de plasmatoestand gedurende een lange periode te handhaven en de bestaande limieten van de plasmabewerking bij ultrahoge temperaturen te overwinnen, zeiden de KSTAR-autoriteiten in een verklaring .

Denk aan een tokamak als een energiecentrale op steroïden. In plaats van fossiele brandstoffen of kernsplijting (het splijten van atoomkernen) te gebruiken om energie op te wekken, gebruikt het kernfusie (het samensmelten van atoomkernen) om energie op te wekken. Kernfusie is mogelijk wanneer de kernen van twee elementen met een laag aantal protonen samensmelten tot de kern van een zwaarder element dat meer energie kan afgeven. Tokamaks hebben een toroidale (donutvormige) kamer waar kernfusie plaatsvindt, en de wanden absorberen de warmte die vrijkomt. De tokamak zal vervolgens turbines en generatoren gebruiken om deze warmte om te zetten in stoom, die uiteindelijk zal worden omgezet in elektriciteit.

Kernfusie komt ook voor in de ingewanden van sterren zoals onze zon. Die gigantische plasmaballen vertrouwen op deze reactie om waterstofatomen samen te smelten tot helium, waarbij energie in gigantische hoeveelheden vrijkomt. Sterren die al hun waterstof tot helium hebben gefuseerd, branden uit.

weer bij elkaar komen na een break-up succesverhalen

KSTAR wordt beheerd door het Korean Institute of Fusion Energy (KFE) en slaagde voor het eerst in kernfusie in 2008. Sindsdien is het alleen maar verder en verder gegaan in een sci-fi toekomst. De miljoenen onderdelen waaruit KSTAR bestaat, zullen uiteindelijk worden geïntegreerd in de internationale ITER project, dat tot doel heeft de grootste tokamak ooit te creëren. Deze reactor zal tussen 2030 en 2035 ontbranden als alles volgens plan verloopt. De samenwerking met KSTAR heeft Korea een voorsprong gegeven bij het adviseren van de assemblage van en het experimenteren met ITER. Het heeft al delen van de ITER . gebouwd vacuümvat , die de toroïdale kamer beschermt waarin reacties plaatsvinden.

Korea bouwt momenteel ook de enorme gereedschappen voor het samenstellen van de secties van ITER, en zal ook verantwoordelijk zijn voor het maken van de thermische schilden voor de monstermagneten van de reactor. Het verbeterde ook een next-gen plasma-bedieningsmodus die net vorig jaar werd ontwikkeld. Interne transportbarrière of ITB-modus . ITB's zijn plasmagebieden in het midden van een reactor waar turbulentie kan worden gestopt of op zijn minst kan worden verminderd. Door een tokamak in ITB-modus te zetten, wordt het plasma beperkt en wordt de stabiliteit verbeterd.

Controle over ITB helpt de tijdsduur dat plasma verwarmd blijft, te verlengen. Daarom gebruiken wetenschappers computermodellen om erachter te komen hoe ze er het meeste uit kunnen halen. Waar ze vooral naar op zoek zijn, is de exacte plaats waar de meest gewilde staat van plasma zich voordoet. Deze toestand, bekend als turbulentietransport, is wanneer chaos in de plasmastroom in een reactor helpt bij het reguleren van de algehele toestand van het plasma. KSTAR was in staat om daar overheen te gaan met zijn record van 20 seconden hitte om te wedijveren met het lef van de zon. Over vijf jaar moet het minstens 300 seconden op die temperatuur kunnen blijven.

Misschien heeft KSTAR nog een lange weg te gaan voordat het zover is zo heet als de gemiddelde supernova , die tot een miljard graden kan stijgen, maar de temperatuur van het heetste ding in het zonnestelsel kunnen bereiken, is ronduit verbluffend.