Sol artificial coreano establece nuevo récord mundial de operación de 20 segundos a 100 millones de grados centígrados
Récord en fusión
La Investigación Avanzada Tokamak Superconductora de Corea (KSTAR), un dispositivo de fusión superconductor también conocido como el sol artificial coreano, estableció el nuevo récord mundial al lograr mantener el plasma de alta temperatura durante 20 segundos con una temperatura de iones de más de 100 millones de grados centígrados.
El 24 de noviembre (martes), el Centro de Investigación KSTAR del Instituto Coreano de Energía de Fusión (KEF) anunció que en una investigación conjunta con la Universidad Nacional de Seúl (SNU) y la Universidad de Columbia de los Estados Unidos, logró la operación continua de plasma durante 20 segundos con una temperatura de iones superior a 100 millones de grados centígrados, que es una de las condiciones centrales de la fusión nuclear en la campaña de plasma KSTAR 2020
Es un logro extender el tiempo de operación del plasma de 8 segundos que logró durante la Campaña de Plasma KSTAR 2019 en más de 2 veces. En su experimento de 2018, el KSTAR alcanzó la temperatura de iones de plasma de 100 millones de grados centígrados por primera vez (tiempo de retención: aproximadamente 1.5 segundos).
Para recrear las reacciones de fusión que ocurren en el sol en la Tierra, los isótopos de hidrógeno deben colocarse dentro de un dispositivo de fusión como KSTAR para crear un estado de plasma donde los iones y electrones se separan, y los iones deben calentarse y mantenerse a altas temperaturas.
Hasta ahora, han habido otros dispositivos de fusión que han manejado brevemente el plasma a temperaturas de 100 millones de grados o más. Ninguno rompió la barrera de mantener la operación durante 10 segundos o más.
Es el límite operativo del dispositivo de conducción normal y fue difícil mantener un estado de plasma estable en el dispositivo de fusión a temperaturas tan altas durante mucho tiempo.
En su experimento de 2020, el KSTAR mejoró el rendimiento del modo de barrera de transporte interno (ITB), uno de los modos de operación de plasma de próxima generación desarrollado el año pasado y logró mantener el estado del plasma durante un largo período de tiempo, superando los límites existentes de la operación de plasma de temperatura ultra alta.
El director Si-Woo Yoon del Centro de Investigación KSTAR en el KFE explicó que: "Las tecnologías requeridas para operaciones largas de 100 millones grados de plasma son la clave para la realización de la energía de fusión, y el éxito de KSTAR consiste en mantener el plasma de alta temperatura durante 20 segundos será un punto de inflexión importante en la carrera por asegurar las tecnologías para la operación prolongada de plasma de alto rendimiento, un componente crítico de un reactor de fusión nuclear comercial en el futuro ".
100 millones de grados centígrados
"El éxito del experimento KSTAR en la operación prolongada a alta temperatura al superar algunos inconvenientes de los modos ITB nos acerca un paso más al desarrollo de tecnologías para la realización de la energía de fusión nuclear", agregó Yong-Su Na, profesor del Departamento de Ingeniería Nuclear, SNU, que ha estado realizando conjuntamente la investigación sobre la operación de plasma KSTAR.
El Dr. Young-Seok Park de la Universidad de Columbia, quien contribuyó a la creación del plasma de alta temperatura, dijo: "Nos sentimos honrados de participar en un logro tan importante realizado en KSTAR. La temperatura de iones de 100 millones de grados (centígrados) lograda al permitir un calentamiento eficiente del plasma central durante un período tan largo demostró la capacidad única del dispositivo superconductor KSTAR, y será reconocido como una base convincente para plasmas de fusión de estado estable de alto rendimiento ".
El KSTAR comenzó a operar el dispositivo en agosto pasado y planea continuar su experimento de generación de plasma hasta el 10 de diciembre, realizando un total de 110 experimentos de plasma que incluyen operación de plasma de alto rendimiento y experimentos de mitigación de interrupción del plasma, que son experimentos de investigación conjunta con organizaciones de investigación nacional y extranjera.
Además del éxito en la operación de plasma a alta temperatura, el Centro de Investigación KSTAR lleva a cabo experimentos sobre una variedad de temas, incluidas las investigaciones ITER, diseñadas para resolver problemas complejos en la investigación de la fusión durante el resto del período del experimento.
La KSTAR compartirá los resultados clave de sus experimentos en 2020, incluido este éxito con investigadores de la fusión de todo el mundo en la Conferencia de Energía de Fusión del OIEA que se celebrará en mayo.
El objetivo final del KSTAR es lograr una operación continua de 300 segundos con una temperatura de iones superior a los 100 millones de grados centígrados para 2025.
El presidente de la KFE, Suk Jae Yoo, declaró: "Estoy muy contento de anunciar el nuevo lanzamiento de la KFE como una organización de investigación independiente de Corea. La KFE continuará su tradición de realizar investigaciones desafiantes para lograr este objetivo de la humanidad: la realización de energía de fusión nuclear ", continuó.
A partir del 20 de noviembre de 2020, el KFE, anteriormente el Instituto Nacional de Investigación de Fusión, una organización afiliada al Instituto de Ciencias Básicas de Corea, se relanzó como una organización de investigación independiente.
Crédito: Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología
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