Image composite montrant le KSTAR (Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) et le plasma généré. (KSTAR/Institut coréen de l'énergie de fusion)) Le réacteur 'Soleil artificiel' de la Corée a fait la une des journaux cette semaine en maintenant officiellement le plasma à une température de 100 millions de degrés Celsius pendant plus de 20 secondes.
L'équipe au Recherche avancée sur le tokamak supraconducteur coréen (KSTAR) a atteint une température ionique supérieure à 100 millions de degrés Celsius (180 millions de degrés Fahrenheit).
Selon Nouveau scientifique, la réaction n'a été arrêtée qu'après 30 secondes en raison de limitations matérielles.
KSTAR utilise des champs magnétiques pour générer et stabiliser un plasma ultra-chaud, dans le but ultime de rendre puissance de fusion nucléaire une réalité.
Vous pouvez voir les images ci-dessous montrant le réacteur en marche pendant 24 secondes et atteignant une température de plus de 10^8 Kelvin – ce qui équivaut plus ou moins à 100 millions de degrés Celsius.
L'un des chercheurs de KSTARrs, Yong-Su Na, dit Matthew Sparkes de Nouveau scientifique que des périodes plus longues devraient être possibles à l'avenir après les mises à niveau de l'appareil.
Il s'agit d'une réalisation passionnante pour une bonne raison - une source potentiellement illimitée d'énergie propre qui pourrait transformer la façon dont nous alimentons nos vies, si nous pouvons la faire fonctionner comme prévu.
Mais il convient également de noter que cette avancée de KSTAR n'est pas nécessairement un tout nouveau record, comme certains médias le vantent.
En fait, KSTAR a annoncé cette percée en 2020, et nous l'avons signalé à l'époque . Ce qui a changé maintenant, c'est que leur article sur la recherche a été évalué par des pairs et vient d'être Publié dans La nature.
Cependant, dans les années qui ont suivi, l'équipe KSTAR a battu son propre record , et le 'Soleil artificiel' de la Chine connu sous le nom de EST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak ou HT-7U) est passé à casser les deux .
En 2021, la machine à fusion de l'Académie chinoise des sciences a atteint 120 millions de degrés Celsius (216 millions de degrés Fahrenheit) et s'y est accrochée pendant 101 secondes.
Cela ne veut pas dire que la réalisation de KSTAR n'est toujours pas énorme et mérite d'être partagée et célébrée.
Avant cette percée, le seuil de 100 millions de degrés n'avait pas été franchi depuis plus de 10 secondes.
Le KSTAR. (Institut coréen de l'énergie de fusion)
'Les technologies requises pour les longues opérations de plasma à 100 millions de degrés sont la clé de la réalisation de l'énergie de fusion', a déclaré le physicien nucléaire Si-Woo Yoon , directeur du centre de recherche KSTAR de l'Institut coréen de l'énergie de fusion (KFE) en 2020.
'Le succès du KSTAR à maintenir le plasma à haute température pendant 20 secondes sera un tournant important dans la course à la sécurisation des technologies pour le fonctionnement long du plasma haute performance, un élément essentiel d'une commercialisation la fusion nucléaire réacteur à l'avenir.
La clé du saut à 20 secondes était une mise à niveau des modes de barrière de transport interne (ITB) à l'intérieur du KSTAR. Ces modes ne sont pas entièrement compris par des scientifiques, mais au niveau le plus simple ils aident à contrôler le confinement et la stabilité des réactions de fusion nucléaire.
Le KSTAR est un réacteur de type tokamak , semblable à celui qui a récemmentest allé en ligne en Chine, fusionnant des noyaux atomiques pour créer ces énormes quantités d'énergie (par opposition à la fission nucléaire utilisée dans les centrales électriques, qui sépare les noyaux atomiques).
Les dispositifs de fusion comme KSTAR utilisent des isotopes d'hydrogène pour créer un état plasma où les ions et les électrons sont séparés, prêts à être chauffés - les mêmes réactions de fusion qui se produisent sur le Soleil, d'où le surnom donné à ces réacteurs.
Jusqu'à présent, le maintien de températures suffisamment élevées pendant une période suffisamment longue pour que la technologie soit viable s'est avéré difficile. Les scientifiques vont devoir battre plus de records comme celui-ci pour que la fusion nucléaire fonctionne comme une source d'énergie - fonctionnant à peine plus que l'eau de mer ( une source d'isotopes d'hydrogène ) et produisant un minimum de déchets.
Malgré tout le travail qui reste à faire pour que ces réacteurs produisent plus d'énergie qu'ils n'en consomment, les progrèsa été encourageant. D'ici 2025, les ingénieurs de KSTAR veulent avoir dépassé la barre des 100 millions de degrés pendant une période de 300 secondes.
«La température ionique de 100 millions de degrés obtenue en permettant un chauffage efficace du plasma central pendant une si longue durée a démontré la capacité unique du dispositif supraconducteur KSTAR et sera reconnue comme une base convaincante pour les plasmas de fusion à haute performance et à l'état stable», a déclaré le physicien nucléaire Young-Seok Park , de l'Université de Columbia, en 2020.
La recherche a été publiée dans La nature .
Certaines parties de cet article ont été publiées pour la première fois en décembre 2020.