KSTAR to skrót od Korean Superconducting Tokamak Advanced Research. Jest to nazwa południowokoreańskiego reaktora termojądrowego należącego do Koreańskiego Instytutu Energii Termojądrowej. Urządzenie to właśnie ustanowiło nowy rekord, który jeszcze kilka lat temu wydawał się nieosiągalny.
W ramach najnowszych testów reaktor osiągnął, a następnie utrzymał przez ponad 100 sekund rekordową temperaturę plazmy rzędu 100 milionów stopni Celsjusza. Dla porównania warto tutaj dodać, że powierzchnia Słońca ma temperaturę rzędu 6000 stopni Celsjusza, a we wnętrzu Słońca temperatury sięgają ok. 15 milionów stopni. Mamy tutaj zatem do czynienia z temperaturą siedmiokrotnie wyższą od temperatury wewnątrz Słońca. Jeszcze nigdy w żadnym reaktorze termojądrowym na Ziemi nie udało się osiągnąć tak wysokiej temperatury.
Postęp w opracowywaniu technologii i coraz lepszej kontroli nad plazmą w reaktorze jest naprawdę imponujący. Należy tutaj bowiem przypomnieć, że zaledwie trzy lata temu reaktor KSTAR ustanowił rekord, w którym udało mu się utrzymać temperaturę plazmy na poziomie miliona stopni Celsjusza przez 30 sekund. Teraz mamy stukrotnie wyższą temperaturę i trzy razy dłuższy czas.
Czytaj także: “Sztuczne Słońce” gorętsze od prawdziwego, ale eksperyment trzeba było szybko przerwać
Oczywiście do prawdziwego przełomu dojdzie dopiero wtedy, gdy technologia oraz materiały pozwolą utrzymywać plazmę w stanie stabilnym przy wysokich temperaturach bez żadnego ograniczenia czasowego. Niemniej jednak jesteśmy bliżej tego punktu niż jeszcze dwa-trzy lata temu.
Warto tutaj wspomnieć, że w reaktorach termojądrowych energia generowana jest w procesie łączenia ze sobą atomów wodoru w cięższe pierwiastki. Wyzwalana jest przy tym olbrzymia ilość energii. Opanowanie tego procesu w warunkach kontrolowanych pozwoli uzyskiwać zasadniczo nieograniczoną ilość energii elektrycznej bez emitowania przy tym jakiegokolwiek dwutlenku węgla. Nic zatem dziwnego, że w momencie wprowadzenia do pracy takich reaktorów, ludzkość zyska potężną broń w walce ze zmianami klimatu. Wszystkie inne źródła energii staną się zbędne.
Czytaj także: Czysta energia ze „Słońca na Ziemi”. Ruszył montaż reaktora ITER
Zanim jednak do tego dojdzie, naukowcy muszą opracować materiały, które będą w stanie utrzymywać bez ograniczeń czasowych rozgrzaną do niewyobrażalnych temperatur plazmę o wysokiej gęstości. Przedstawiciele koreańskiego zespołu pracującego na KSTAR poinformowali właśnie, że ustanowienie nowego rekordu było możliwe dzięki zastosowaniu zupełnie nowych dywertorów wolframowych, urządzeń odpowiedzialnych za usuwanie gazów i nieczystości z reaktora. Dotychczas dywertory były wykonane z węgla. Okazuje się, że komponenty wykonane z wolframu znacznie lepiej znoszą obciążenie cieplne panujące wewnątrz reaktora. Jakby nie patrzeć, wolfram charakteryzuje się najwyższą temperaturą topnienia ze wszystkich metal.
Informacje uzyskane przez południowokoreańskich naukowców z pewnością zostaną wykorzystane przez naukowców pracujących nad budową Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termojądrowego ITER we Francji. ITER to zdecydowanie największy projekt tego typu na świecie, realizowany siłami wielu krajów. Koszt jego budowy szacowany jest obecnie na ponad 20 miliardów dolarów. Jeżeli na drodze do jego stworzenia nie staną żadne istotne problemy, to już w przyszłym roku naukowcy uruchomią go po raz pierwszy, a w 2035 roku miałby wejść do regularnej pracy.