Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), en supraledande fusionsanordning, även känd som den koreanska konstgjorda solen, satte det nya världsrekordet eftersom det lyckades behålla högtemperaturplasma i 20 sekunder med en jontemperatur över 100 miljoner grader (Celsius).

Den 24 november (tisdag), KSTAR Research Center vid Korea Institute of Fusion Energy (KFE) meddelade att i en gemensam forskning med Seoul National University (SNU) och Columbia University i USA, det lyckades med kontinuerlig drift av plasma i 20 sekunder med en jontemperatur högre än 100 miljoner grader, vilket är en av kärnförhållandena för kärnfusion i KSTAR -plasmakampanjen 2020.

Det är en prestation att förlänga den 8 sekunders plasmadriftstiden under KSTAR Plasma -kampanjen 2019 med mer än 2 gånger. I sitt experiment från 2018, KSTAR nådde plasma -jontemperaturen på 100 miljoner grader för första gången (retentionstid:cirka 1,5 sekunder).

För att återskapa fusionsreaktioner som uppstår i solen på jorden, väteisotoper måste placeras inuti en fusionsanordning som KSTAR för att skapa ett plasmatillstånd där joner och elektroner separeras, och joner måste värmas och underhållas vid höga temperaturer.

Än så länge, det har funnits andra fusionsanordningar som kort har hanterat plasma vid temperaturer på 100 miljoner grader eller högre. Ingen av dem bröt barriären för att upprätthålla operationen i 10 sekunder eller längre. Det är driftsgränsen för normalledande anordning och det var svårt att upprätthålla ett stabilt plasmatillstånd i fusionsanordningen vid så höga temperaturer under lång tid.

I sitt experiment från 2020 KSTAR förbättrade prestanda för läget Internal Transport Barrier (ITB), ett av nästa generations plasmadriftsätt som utvecklades förra året och lyckades behålla plasmatillståndet under en lång tid, övervinna de befintliga gränserna för plasmadriften vid ultrahög temperatur.

Direktör Si-Woo Yoon vid KSTAR Research Center vid KFE förklarade, "Den teknik som krävs för långa operationer på 100 miljoner plasma är nyckeln till förverkligandet av fusionsenergi, och KSTAR:s framgångar med att behålla högtemperaturplasma i 20 sekunder kommer att vara en viktig vändpunkt i loppet för att säkra teknologierna för den långa högpresterande plasmadriften, en kritisk komponent i en kommersiell kärnfusionsreaktor i framtiden. "

"Framgången för KSTAR -experimentet under lång tid, högtemperaturdrift genom att övervinna några nackdelar med ITB-lägena tar oss ett steg närmare utvecklingen av teknik för förverkligande av kärnfusionsenergi, "tillade Yong-Su Na, professor vid institutionen för kärnteknik, SNU, som gemensamt bedrivit forskningen om KSTAR -plasmadriften.

Dr Young-Seok Park vid Columbia University som bidrog till skapandet av högtemperaturplasma sa:"Vi är hedrade över att få vara med om en så viktig prestation som gjorts i KSTAR. 100 miljoner graders jontemperatur som uppnås genom att möjliggöra effektiv kärnplasma uppvärmning under så lång tid visade den unika förmågan hos den superledande KSTAR -enheten, och kommer att erkännas som en övertygande grund för hög prestanda, steady state fusion plasma. "

KSTAR började använda enheten i augusti förra året och planerar att fortsätta sitt plasmagenereringsexperiment fram till 10 december, genomför totalt 110 plasmaförsök som inkluderar högpresterande plasmadrift och plasmastörningsreducerande experiment, som är gemensamma forskningsexperiment med inhemska och utomeuropeiska forskningsorganisationer.

Förutom framgången med högtemperaturplasmadrift, KSTAR Research Center utför experiment på en mängd olika ämnen, inklusive ITER -undersökningar, utformad för att lösa komplexa problem inom fusionsforskning under resten av experimentperioden.

KSTAR kommer att dela sina viktigaste experimentresultat under 2020, inklusive denna framgång med fusionsforskare över hela världen i IAEA Fusion Energy Conference som kommer att hållas i maj.

KSTAR:s slutliga mål är att lyckas med en kontinuerlig drift på 300 sekunder med en jontemperatur högre än 100 miljoner grader år 2025.

KFE:s president Suk Jae Yoo sade:"Jag är så glad över att kunna tillkännage den nya lanseringen av KFE som en oberoende forskningsorganisation i Korea. KFE kommer att fortsätta sin tradition att genomföra utmanande undersökningar för att uppnå mänsklighetens mål:förverkligandet av kärnfusionsenergi, " han fortsatte.

Från och med den 20 november, 2020, KFE, tidigare National Fusion Research Institute, en ansluten organisation till Korea Basic Science Institute, lanserades på nytt som en oberoende forskningsorganisation.