Korėjos superlaidusis tokamakas (angl. Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, KSTAR) yra vienas pažangiausių bandomųjų termobranduolinės sintezės reaktorių planetoje. Jis vadinamas Korėjos dirbtine saule ir dabar demonstruoja beveik minutę palaikomą branduolių sintezės temperatūrą bei gebėjimą išlaikyti itin karštą plazmą daugiau nei 100 sekundžių, pranešė „IFLScience“.
KSTAR / „Wikimedia Commons“ nuotr.
Branduolių sintezė vyksta kaitinant ir verčiant smulkias daleles susijungti, tuomet susidaro nauji elementai ir išskiria naudinga energija.
Šis procesas vyksta žvaigždėse, tačiau jį galima sukelti ir Žemėje specialiuose reaktoriuose (pavyzdžiui, KSTAR). Tačiau Saulėje branduolių sintezė vyksta žemesnėje temperatūroje, nei Žemėje. Temperatūra, kurios Žemėje reikia tokamako sistemai – spurgos formos reaktoriui – yra maždaug septynis kartus aukštesnė už temperatūrą Saulės branduolyje – 100 milijonų °C.
KSTAR pirmą kartą šią ribą pasiekė 2018 m., bet minėtą temperatūrą išlaikė tik 1,5 sekundės. 2020 m. šis rodiklis buvo padidintas iki 20 sekundžių. Paskutinis rekordas buvo pasiektas 2021 m., kai tokią karštą plazmą pavyko išlaikyti pusę minutės.
Dabar Korėjos branduolių sintezės instituto (angl. Korea Institute of Fusion Energy, KFE) komanda patobulino įrenginį ir jiems pavyko išlaikyti temperatūrą dar ilgesnį laiką.
Šiuo metu KSTAR gali palaikyti 100 mln.°C temperatūrą 48 sekundes, o karštą plazmą – 102 sekundes. Tikslas – iki 2026 m. pabaigos pasiekti 300 sekundžių degančios plazmos režimą.
KSTAR ir JET (didžiausias ir sėkmingiausias branduolių sintezės eksperimentas pasaulyje ir vienas svarbiausių Europos mokslinių tyrimų centrų) – tai pradiniai reaktoriai, kurie atveria kelią tokiems prototipams kaip ITER (Prancūzijoje statomas branduolių sintezės reaktorius) ir DEMO, t. y. visaverčiams branduolių sintezės reaktorių prototipams. ITER bus pradėtas eksploatuoti kitais metais ir turėtų generuoti 10 kartų daugiau energijos, nei panaudojama jo veikimui. Jo įpėdinis – DEMO – pagamins 25 kartus daugiau elektros energijos, nei buvo panaudota.
Pereinant nuo ITER prie DEMO, branduolių sintezė iš mokslinės, laboratorijose vykdomos veiklos taps pramonės poreikius sieksiančia patenkint programa.
