Nytt världsrekord i koreansk fusionsanläggning

2020-12-29 13:15  
Den koreanska tokamaken KSTAR. Foto: National Research Council of Science & Technology

Sydkoreas “artificiella sol” har kunnat upprätthålla plasma med jontemperaturen 100 miljoner grader Celsius i 20 sekunder. Det är mer än en fördubbling jämfört med vad andra tokamaker har klarat av.

Knäcker människan fusionsenergins gåta kan det ge oss tillgång till i princip obegränsade mängder energi. Men det är en bra bit kvar, om vi någonsin löser det.

Koreanska och amerikanska forskare vid fusionsanläggningen KSTAR i Sydkorea har nu gjort framsteg som innebär ett nytt världsrekord. Anläggningen klarade av att upprätthålla plasma vid en jontemperatur högre än 100 miljoner grader Celsius i 20 sekunder. Hittills har ingen annan liknande anläggning i världen uppnått 10 sekunder, rapporterar Phys.org.

Den extrema temperaturen, många gånger varmare än solens kärna, anses behövas för att få två väteatomer att förenas och bilda helium i en fusionsprocess som även avger stora mängder energi.

Läs mer: Fusionsreaktorn som når 15 miljoner grader

Tokamak

KSTAR är en så kallad tokamak, det vill säga en munkformad anläggning (kallas för torus) där ett kraftigt magnetfält håller plasmat på plats, eftersom inga material tål sådana temperaturer. Plasmat består i sin tur av väteisotoper där elektroner avskiljs så att vätejoner bildas och hettas upp.

Utmaningen ligger i att upprätthålla dessa extrema förhållanden under tillräckligt lång tid. En tokamak (eller annan konstruktion med samma syfte) som klarar detta är en förutsättning för en fungerande fusionsreaktor. KSTAR:s målsättning är 300 sekunder (5 minuter) till 2025.

Första gången KSTAR nådde en jontemperatur över 100 miljoner grader var 2018. Då upprätthölls plasmat i 1,5 sekunder. Året därpå uppnådde forskarna 8 sekunder.

Läs mer: Den tyska fusionsreaktorn Wendelstein 7-X slår nya rekord

Resultat presenteras i maj

Nyckeln till årets framgång ligger i förbättringar av KSTAR:s plasmadriftlägen, kallat Internal Transport Barrier (ITB). Det framgår inte av rapporteringen vid vilket tryck rekordet uppnåddes. KSTAR ska dela med sig av sina resultat vid IEA:s konferens för fusionsenergi i maj nästa år.

KSTAR står för Korea Superconducting Tokamak Advanced Research. Anläggningen började byggas 1995 och stod färdig 2007.

Det finns flera experimentella fusionsreaktorer i världen, men ingen har ännu så länge genererat mer energi än vad som har stoppats in.

Andra fFusionsanläggninngar i världen

JET - Joint European Torus

Den största fusionsanläggningen som är i bruk nu ligger i Oxfordshire i Storbritannien och är även den en tokamak.

ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor

Bygget i södra Frankrike har planerats sedan 1980-talet och kommer att bli världens största reaktor när den är färdigställd och har en budget på över 22 miljarder euro. Iter ska vara redo för sina första tester runt 2025, men anläggningen kommer inte att vara fullt utbyggd förrän 2035.

ST40

Uppstickaren Tokamak Energy är ett företag som försöker utveckla en fusionsreaktor i privat regi. De använder sig av en sfärisk tokamak och har i experiment börjat komma upp i temperaturer på över 15 miljoner grader.

Wendelstein 7-X

Den tyska anläggningen har varit i bruk sedan 2015 och är av en annan typ, stellarator, som använder andra metoder för att hålla plasmat inneslutet. Till skillnad från en tokamak som arbetar i pulser ska en stellarator kunna vara i kontinuerlig drift när tekniken förfinats (även om man nu arbetar för att även kunna köra tokamaker i kontinuerlig drift).

EAST – Experimental Advanced Superconducting Tokamak

Kinas bidrag till fusionsforskning, East, är också den en tokamak. I november 2018 lyckades forskarna för första gången värma upp plasmat till 100 miljoner grader Celsius. Tillståndet upprätthölls i 10 sekunder.

Johan Kristensson

Mer om: Fusionsenergi

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt