Корейцы модернизировали искусственное солнце для новых экспериментов

На корейском искусственном солнце KSTAR завершена модернизация дивертора, что позволит ему работать в течение длительного времени, поддерживая высокую температуру плазмы свыше 100 миллионов градусов.

Корейский институт термоядерной энергии объявил об успешной установке нового вольфрамового дивертора для KSTAR.

KSTAR, оснащенный новым дивертором, приступил к плазменному эксперименту 21 декабря 2023 года.

Дивертор — важнейший компонент, работающий с плазмой и установленный в нижней части вакуумного корпуса устройства магнитного синтеза, известного как Токамак, — управляет отводом отработанных газов и примесей из реактора, а также испытывает самые высокие тепловые нагрузки на поверхности. Именно поэтому важно разработать и внедрить дивертор, обладающий высокой термостойкостью.

Изначально на KSTAR использовался углеродный дивертор, но в связи с повышенной производительностью KSTAR и длительной работой при температуре 100 млн ℃ тепловой поток превысил предел углеродного дивертора.

В связи с этим в 2018 году началась разработка дивертора с использованием вольфрама. Первый прототип был завершен в 2021 году, а установка нового дивертора проводилась с сентября 2022 года в течение примерно одного года. Недавно установленный дивертор состоит из 64 кассет, каждая из которых изготовлена из вольфрамовых моноблоков. Эти 64 кассеты полностью окружают дно вакуумного сосуда.

Вольфрамовый материал обладает высокой температурой плавления и низким уровнем напыления. Поэтому предельный тепловой поток по сравнению с углеродным дивертором увеличился более чем в два раза, достигнув 10 МВт/м².

Плазменные эксперименты KSTAR в новой среде вольфрамового дивертора продлятся до февраля 2024 года. Основные задачи включают проверку стабильной работы в новой среде вольфрамового дивертора и воспроизведение 100-миллионноградусной плазмы KSTAR.

Президент KFE д-р Сук Чжэ Ю заявил:

В KSTAR мы применили дивертор из вольфрамового материала, который также был выбран в ИТЭР. Мы будем стремиться приложить все усилия для получения необходимых данных для ИТЭР с помощью экспериментов KSTAR.

Ранее KSTAR уже демонстрировал высокопроизводительную работу плазмы в течение 30 секунд с температурой ионов более 100 миллионов градусов, а теперь ставится задача достичь 300 секунд к концу 2026 года с помощью нового дивертора.

29.12.2023