Nadogradnje na fuzijskom reaktoru Južne Koreje, KSTAR-u, donijele su još jedan rekordni rezultat, s novim komponentama koje bolje podnose vrele temperature i održavaju vrtlog plazme od 100 miliona stepeni Celzijusa 48 sekundi.

Na 100 miliona stepeni Celzijusa, teški izotopi vodika u plazmi (vrućem oblaku ioniziranog plina) moraju fuzionirati, oslobađajući energiju na način sličan onome što se događa u jezgri Sunca, pa se zato fuzioni reaktori nazivaju “umjetno Sunce”. Međutim, izazov za nuklearnu fuziju – koja obećava čišću, gotovo neograničenu energiju – jeste održati vrtlog plazme pomoću magnetskih polja.

Posljednji rezultat KSTAR-a impresivan je jer se suočava s nekim ključnim izazovima na putu prema fuzijskoj energiji, iako su drugi fuzijski reaktori iste tehnologije gurnuli granice dalje.

Testiranjem novih komponenti, KSTAR otvara put za Međunarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor (ITER) – koji bi mogao biti najveći fuzijski reaktor tipa tokamak na svijetu ako uspije prevladati proračunska prekoračenja i tehničke prepreke.

Novi rekord KSTAR-a – objavljen prošle sedmice od strane Korejskog instituta za fuzijsku energiju (KFE) – proizlazi iz nadogradnji napravljenih 2023. godine na diverteru reaktora, komponenti koja upravlja najvišim temperaturama unutar reaktora dok odvodi otpadne proizvode.

Diverter KSTAR-a sada je napravljen od volframa, koji ima vrlo visoku temperaturu topljenja, ali ne upija gorivo plazme poput spužve niti reagira s njim kao što bi to radili prethodni diverteri na bazi ugljika.

Instalacija novih divertera dovršena je prošle godine, pomažući produžiti rekordno vrijeme fuzije KSTAR-a na 48 sekundi u njenom najnovijem 3-mjesečnom radu, što je porast s pola minute u 2021. godini.

“Uprkos tome što je to prvi eksperiment proveden u okruženju novih divertera od volframa, temeljno testiranje hardvera i priprema kampanje omogućili su nam postizanje rezultata koji nadmašuju one prethodnih KSTAR rekorda u kratkom roku.” objasnio je Si-Woo Yoon, direktor Centra za istraživanje KSTAR-a, u izjavi.

Međutim, performanse divertera pri temperaturama sedam puta većim od Sunca trebale su biti dokazane; to nikako nije bilo sigurno.

Istraživači KFE-a očekivali su da će se ponašati slično kao diverter na bazi ugljika, ali postojao je rizik da bi volfram mogao puknuti ili da nova postavka neće uspjeti generisati plazmu. Nije se promijenio samo materijal divertera, već i njegov oblik.

Nadogradnja je dovela do drugog dostignuća – zadržavanje plazme u visoko učinkovitom stanju nazvanom visoko zadržavanje ili ‘H-mode’ tokom 102 sekunde. Prethodni pokušaji bili su ograničeni na nekoliko sekundi prije nego što bi performanse dramatično opale.

No, potrebne su ogromne količine energije da bi se pokrenuli fuzijski reaktori i generisale reakcije plazme trajanja svega nekoliko sekundi – tako da je njihova sposobnost generiranja obilne čiste energije još uvijek udaljena nekoliko desetljeća.