кстар

кстар
Передовые исследования корейского сверхпроводящего токамака
Тип устройства	Токамак
Расположение	Тэджон , Южная Корея
Принадлежность	Корейский институт термоядерной энергетики
Технические характеристики
Большой радиус	1,8 м (5 футов 11 дюймов)
Малый радиус	0,5 м (1 фут 8 дюймов)
Магнитное поле	3,5 Т (35 000 Гс)
Мощность нагрева	14 МВт
Плазменный ток	2 МА
История
Дата(ы) постройки	14 сентября 2007 г.
Год(ы) работы	2008 – настоящее время

KSTAR корейский (или Корейское исследование сверхпроводящее буквально токамака ядерного « : , ; исследовательское устройство сверхпроводящее 초전도 핵융합연구장치 синтеза») ^[1] представляет собой устройство магнитного синтеза в Корейском институте термоядерной энергии в Тэджоне , Южная Корея . Он предназначен для изучения аспектов энергии магнитного термоядерного синтеза , которые будут иметь отношение к проекту термоядерного синтеза ИТЭР в рамках вклада этой страны в усилия ИТЭР. Проект был одобрен в 1995 году, но строительство было отложено из-за финансового кризиса в Восточной Азии , который значительно ослабил экономику Южной Кореи; однако этап строительства проекта был завершен 14 сентября 2007 года. Первая плазма была получена в июне 2008 года. ^[2]^[3]

Описание

KSTAR — один из первых исследовательских токамаков в мире, в котором используются полностью сверхпроводящие магниты, что снова будет иметь большое значение для ИТЭР , поскольку там также будут использоваться сверхпроводящие магниты. Магнитная система KSTAR состоит из 16 ниобий - оловянных полем постоянного тока с тороидальным магнитов , 10 ниобий - оловяных магнитов с полоидальным полем переменного тока и 4 ниобий-титановых магнитов с полоидальным полем переменного тока . Планируется, что реактор будет изучать плазменные импульсы длительностью до 20 секунд до 2011 года, когда он будет модернизирован для исследования импульсов длительностью до 300 секунд. Корпус реактора будет иметь большой радиус 1,8 м, малый радиус 0,5 м, максимальное тороидальное поле 3,5 Тесла и максимальный ток плазмы 2 мегаампера . Как и в случае с другими токамаками, нагрев и возбуждение тока будут инициироваться с помощью инжекции нейтрального луча , ионно-циклотронного резонансного нагрева (ICRH), радиочастотного нагрева и электронного циклотронного резонансного нагрева (ECRH). Первоначальная мощность нагрева составит 8 мегаватт от инжекции нейтрального луча с возможностью повышения до 24 МВт, 6 МВт от ICRH с возможностью повышения до 12 МВт и в настоящее время неопределенная мощность нагрева от ECRH и RF-нагрева. В эксперименте будут использоваться оба водородное и дейтериевое топливо, но не смесь дейтерия и трития , которая будет изучаться в ИТЭР .

Удержание плазмы

Начиная с декабря 2016 года, KSTAR неоднократно устанавливал мировой рекорд (самый продолжительный режим высокого ограничения ), удерживая и поддерживая водородную плазму при более высокой температуре и в течение более длительного времени, чем любой другой реактор. В то время как KSTAR фокусируется на температуре центральных ионов плазмы, EAST фокусируется на температуре электронной плазмы. ^[4]

В декабре 2016 года KSTAR установила рекорд, удерживая плазму при температуре 50 миллионов градусов Цельсия в течение 70 секунд. ^[5]^[6]
В июле 2017 года китайский экспериментальный сверхпроводящий токамак (EAST) (101,2 секунды) установил рекорд, удерживая плазму в течение 100 секунд. ^[7]
В декабре 2020 года KSTAR установила рекорд, удерживая плазму температурой 100 миллионов градусов в течение 20 секунд. ^[8]
В мае 2021 года ВОСТОК Китая восстановил рекорд, удерживая плазму температурой 120 миллионов градусов в течение 100 секунд. ^[9]

Хронология

Конструкция была основана на физическом эксперименте токамака , который был основан на конструкции токамака с компактным зажиганием – см. Роберта Дж. Голдстона .

1995 – Запуск проекта KSTAR.
1997 г. – JET ЕС излучает из себя энергию мощностью 17 МВт.
1998 г. - JT-60У успешно вышел за рамки энергетического узла и признал возможность коммерциализации ядерного синтеза.
2006 г. - прекращен срок эксплуатации трех термоядерных реакторов (JT-60U, JET и DIII-D).
2007, сентябрь – построены основные устройства КСТАР.
2008, июль – возникла первая плазма. Время обслуживания: 0,865 секунды, Температура: 2 × 10 ⁶ К
2009 г. - Поддерживал плазму силой 320 000 А в течение 3,6 секунды.
2010, ноябрь – Первый запуск плазмы в H-режиме . ^[10]
2011 г. – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 5,2 секунды, Температура: ~50 × 10. ⁶ K успешно полностью сдержал ELM ( режим Edge-Localized ). впервые в мире
2012 г. – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 17 секунд, Температура: 50 × 10. ⁶ К
2013 г. – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 20 секунд, Температура: 50 × 10. ⁶ К
2014 г. - Поддерживал высокотемпературную плазму в течение 45 секунд и успешно полностью сдерживал ELM в течение 5 секунд.
2015 г. – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 55 секунд, Температура: 50 × 10. ⁶ К
2016 – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 70 секунд, Температура: 50 × 10. ⁶ K и успешно перешёл в ITB-режим на 7 секунд. ^[11]
2017 – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 72 секунд, Температура: 70 × 10 ⁶ K и успешно полностью сдержал ELM в течение 34 секунд, используя систему отопления мощностью 9,5 МВт.
2019 г. – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 1,5 секунды, Температура: >100 × 10. ⁶ К.
2020, март – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 8 секунд, Температура: >100 × 10. ⁶ К (Средняя температура: >97 × 10 ⁶ К) ^[12]
2020, ноябрь – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 20 секунд, Температура: >100 × 10. ⁶ К. ^[13]
2021, ноябрь – поддержание высокотемпературной плазмы в течение 30 секунд, температура: >100 × 10. ⁶ К. ^[14]
2022, сентябрь – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 30 секунд, Температура: >100 × 10. ⁶ К. ^[15]
2024, февраль – Поддержание высокотемпературной плазмы в течение 48 секунд, Температура: >100 × 10. ⁶ К. ^[16]

Ссылки

^ "KSTAR | 국가핵융합연구소" . www.nfri.re.kr (на корейском языке). Архивировано из оригинала 10 августа 2020 г. Проверено 20 июня 2020 г.
^ «www.knfp.net» . 23 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 23 октября 2015 г.
^ «KSTAR празднует первую плазму» . ИТЭР . Проверено 18 сентября 2018 г.
^ «Китаю удалось поддерживать температуру искусственного солнца в 120 миллионов градусов в течение 101 секунды»… Трудно провести простое сравнение с предыдущим корейским рекордом » . Донга Наука . 1 июня 2021 г.
^ «Корейский термоядерный реактор достиг рекордного уровня плазмы – World Nuclear News» . www.world-nuclear-news.org . 14 декабря 2016 г. Проверено 18 сентября 2018 г.
^ Эндрюс, Робин (19 декабря 2016 г.). «Южная Корея только что установила мировой рекорд ядерного синтеза» . IFLSНаука . Архивировано из оригинала 18 сентября 2018 г. Проверено 18 сентября 2018 г.
^ Китайская академия наук (6 июля 2017 г.). «Китайское «искусственное солнце» установило мировой рекорд, установив высокопроизводительную плазму в стабильном состоянии за 100 секунд» . Проверено 18 сентября 2018 г.
^ «Корейское искусственное солнце устанавливает новый мировой рекорд работы в течение 20 секунд при температуре 100 миллионов градусов» . физ.орг .
^ «Китайский термоядерный реактор «Искусственное Солнце» только что установил мировой рекорд» . Футуризм . 2 июня 2021 г.
^ «На KSTAR впервые получена плазма в H-режиме» . Архивировано из оригинала 23 января 2015 г. Проверено 23 января 2015 г.
^ «Новости | КОРЕЙСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЭНЕРГИИ» . Новости НФРИ. 14 декабря 2016 г. Архивировано из оригинала 16 апреля 2017 г.
^ «Корейское искусственное солнце успешно управляет плазмой температурой 100 миллионов градусов по Цельсию в течение 8 секунд – Sciencetimes» (на корейском языке) . Проверено 28 ноября 2020 г.
^ «Корейское искусственное солнце устанавливает новый мировой рекорд работы в течение 20 секунд при температуре 100 миллионов градусов» . физ.орг . Проверено 29 декабря 2020 г.
^ Лаварс, Ник (24 ноября 2021 г.). «Термоядерный реактор KSTAR установил рекорд по удержанию плазмы за 30 секунд» . Новый Атлас . Проверено 24 ноября 2021 г.
^ «Этот термоядерный реактор в течение 30 секунд достиг температуры в 7 раз выше, чем температура Солнца» . Популярная механика . 13 сентября 2022 г. Проверено 15 сентября 2022 г.
^ Макфадден, Кристофер (29 марта 2024 г.). «Температура южнокорейского «искусственного солнца» в 7 раз превышает температуру ядра Солнца» . Интересная инженерия . Проверено 30 марта 2024 г.

Внешние ссылки

Домашняя страница Корейского института термоядерной энергии (KFE) (англ)
Домашняя страница KSTAR (англ)
- Сравнение KSTAR и ИТЭР
PDF-файл о статусе проекта KSTAR (без даты - кажется, 2001 г. Включает график строительства слайда 13 до конца 2004 г. и график эксплуатации слайда 16 с 2005 г. с модернизацией, запланированной на 2010–2011 гг.)
Статус Ассамблеи KSTAR, октябрь 2006 г. PDF
Статус и результат обновления KSTAR для кампании 2010-х годов
Модернизация системы линий электропередачи KSTAR ICRF для обеспечения отказоустойчивой работы. январь 2013 г.

[1] "KSTAR | 국가핵융합연구소" . www.nfri.re.kr (на корейском языке). Архивировано из оригинала 10 августа 2020 г. Проверено 20 июня 2020 г.

[2] «www.knfp.net» . 23 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 23 октября 2015 г.

[3] «KSTAR празднует первую плазму» . ИТЭР . Проверено 18 сентября 2018 г.

[4] «Китаю удалось поддерживать температуру искусственного солнца в 120 миллионов градусов в течение 101 секунды»… Трудно провести простое сравнение с предыдущим корейским рекордом » . Донга Наука . 1 июня 2021 г.

[5] «Корейский термоядерный реактор достиг рекордного уровня плазмы – World Nuclear News» . www.world-nuclear-news.org . 14 декабря 2016 г. Проверено 18 сентября 2018 г.

[6] Эндрюс, Робин (19 декабря 2016 г.). «Южная Корея только что установила мировой рекорд ядерного синтеза» . IFLSНаука . Архивировано из оригинала 18 сентября 2018 г. Проверено 18 сентября 2018 г.

[7] Китайская академия наук (6 июля 2017 г.). «Китайское «искусственное солнце» установило мировой рекорд, установив высокопроизводительную плазму в стабильном состоянии за 100 секунд» . Проверено 18 сентября 2018 г.

[8] «Корейское искусственное солнце устанавливает новый мировой рекорд работы в течение 20 секунд при температуре 100 миллионов градусов» . физ.орг .

[9] «Китайский термоядерный реактор «Искусственное Солнце» только что установил мировой рекорд» . Футуризм . 2 июня 2021 г.

[10] «На KSTAR впервые получена плазма в H-режиме» . Архивировано из оригинала 23 января 2015 г. Проверено 23 января 2015 г.

[11] «Новости | КОРЕЙСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЭНЕРГИИ» . Новости НФРИ. 14 декабря 2016 г. Архивировано из оригинала 16 апреля 2017 г.

[12] «Корейское искусственное солнце успешно управляет плазмой температурой 100 миллионов градусов по Цельсию в течение 8 секунд – Sciencetimes» (на корейском языке) . Проверено 28 ноября 2020 г.

[13] «Корейское искусственное солнце устанавливает новый мировой рекорд работы в течение 20 секунд при температуре 100 миллионов градусов» . физ.орг . Проверено 29 декабря 2020 г.

[14] Лаварс, Ник (24 ноября 2021 г.). «Термоядерный реактор KSTAR установил рекорд по удержанию плазмы за 30 секунд» . Новый Атлас . Проверено 24 ноября 2021 г.

[15] «Этот термоядерный реактор в течение 30 секунд достиг температуры в 7 раз выше, чем температура Солнца» . Популярная механика . 13 сентября 2022 г. Проверено 15 сентября 2022 г.

[16] Макфадден, Кристофер (29 марта 2024 г.). «Температура южнокорейского «искусственного солнца» в 7 раз превышает температуру ядра Солнца» . Интересная инженерия . Проверено 30 марта 2024 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]