تکنولوژی

خورشید مصنوعی کره برای مقابله با ناخالصی‌های تنگستن در همجوشی هسته‌ای شعله‌ور می‌شود

KSTAR، خورشید مصنوعی کره جنوبی، رکوردی جهانی برای نگه‌داشتن پلاسما با دمای 180 میلیون درجه فارنهایت به مدت 20 ثانیه برقرار کرد. اکنون، این مرکز تحقیقاتی تجربیاتی جدیدی را برای پژوهش‌های پیشرفته‌تر پلاسما آغاز کرده است. هدف از این تحقیقات مقابله با ناخالصی‌های تنگستن است که عملکرد و پایداری پلاسما را تحت تاثیر قرار می‌دهد. تیم KFE به دنبال توسعه تکنولوژی‌هایی برای سرکوب ناپایداری‌ها و انجام تجربیات جدید با همکاری محققان از آمریکا، فرانسه، چین و ژاپن است تا به تحقق انرژی همجوشی پاک نزدیک‌تر شوند.

حدود چهار سال پیش، زمانی که جهان توسط یک بیماری همه‌گیر کشنده لرزید، KSTAR (پژوهش پیشرفته توکاماک ابررسانای کره) معروف به خورشید مصنوعی کره جنوبی، رکورد جهانی برای نگه‌داشتن پلاسما با دمای ۱۸۰ میلیون درجه فارنهایت (۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد) به مدت ۲۰ ثانیه ثبت کرد.

دمای باورنکردنی پلاسمای KSTAR حدوداً هفت برابر داغ‌تر از هسته خورشید بود. با این حال، رسیدن و حفظ چنین دماهای پلاسمایی برای همجوشی هسته‌ای به‌کاربردی حیاتی است.

KSTAR اکنون آماده‌است تا به سطح جدیدی برسد. این تاسیسات شروع به انجام آزمایش‌های جدیدی کرده که به پژوهش‌های پیشرفته‌تر پلاسمایی کمک خواهد کرد.

«آزمایش‌های امسال بر روی توسعه سناریوهای عملکرد بالا برای دستیابی به محدودیت پیشرفته پلاسما تحت شرایط دمای بالا، چگالی بالا و جریان بالا متمرکز خواهد بود. تلاش‌ها همچنین به فناوری‌های سرکوب ناپایداری‌ها هدف خواهد گرفت، که راه را برای سناریوهای عملیاتی پلاسما که برای نیروگاه‌های نمایشی همجوشی نیاز است، هموار می‌کند»، تیم KFE اشاره می‌کند.

هدف مقابله با ناخالصی‌های تنگستن است

تنگستن دارای نقطه ذوبی حدود ۳۴۲۲ درجه سانتی‌گراد (۶۱۹۲ درجه فارنهایت) - بالاترین در میان همه فلزات - است. بنابراین، دارای قابلیت فوق‌العاده‌ای برای تحمل بارهای حرارتی بالا و مقاومت در برابر آسیب ناشی از فرسایش ناشی از برخورد ذرات پرانرژی است.

این خاصیت تنگستن را به ماده‌ای ایده‌آل برای یک منحرف‌گر تبدیل می‌کند، یک جزء حیاتی که حرارت شدید در رآکتورهای همجوشی را مدیریت کرده و پلاسما را از دیواره‌های رآکتور منحرف کرده و به بخش های خنک‌تر سیستم منتقل می‌کند.

به همین دلیل نه تنها تیم KSTAR، بلکه محققان کار بر روی ITER (رآکتور تجربی حرارتی بین‌المللی)، بزرگترین توکاماک جهان که در حال توسعه است، می‌خواهند منحرف‌گرهای تنگستن را به رآکتورهای همجوشی خود اضافه کنند.

با این حال، چالشی بزرگ وجود دارد.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا