近日，韩国在聚变能研究方面取得了重大突破，其人造太阳装置——超导托卡马克先进研究（KSTAR，KoreaSuperconductingTokamakAdvancedResearch）成功将等离子体环路加热至1亿摄氏度的高温，并维持了创纪录的48秒。这一突破是韩国在聚变能领域的重大进步，也为全球能源转型提供了有力的技术支撑。
核聚变能的基本原理：是指两个或多个轻原子核结合成一个或多个重原子核的过程，同时释放出巨大的能量。这种能量释放方式模仿了恒星产生光和热的过程，因此聚变能被视为一种近乎无限的清洁能源。但是，要实现聚变反应，需要克服极高的温度和压力条件，这也是聚变能研究长期以来面临的难题。
韩国的KSTAR装置便是为了攻克这一难题而诞生的。KSTAR是韩国聚变能源研究所（KFE）研发的一种超导托卡马克装置，旨在通过模拟太阳内部的聚变反应，探索出清洁、高效、可持续的能源解决方案。近年来，KSTAR在聚变能研究方面取得了一系列重要成果，为全球聚变能研究提供了有力的技术支持。
此次KSTAR装置的成功，关键在于能够在1亿摄氏度的高温下稳定运行48秒。该温度是太阳核心温度的7倍，足以引发聚变反应。而维持高温的时间越长，聚变反应的效率就越高，从而为实现聚变能的商业化应用提供了可能。
另外，KSTAR装置还在高约束模式（H-mode）下运行超过100秒。H-mode是一种稳定的等离子体状态，相比于低约束模式，它更容易被约束和控制。这意味着KSTAR装置在保持高温的同时，还能够实现等离子体的稳定控制，为聚变反应提供了更加可靠的运行环境。
据韩国国家科学技术研究委员会（NST）透露，这一成果的背后离不开关键技术的突破和升级。其中，钨制导引头的成功应用是此次突破的关键因素之一。
钨是一种熔点极高的金属，能够承受极高的热负荷。在KSTAR装置中，钨制导引头位于磁聚变装置真空容器的底部，负责驱逐反应堆中的废气和杂质。通过改用钨制导引头，KSTAR装置成功地提高了等离子体的稳定性和约束性，从而实现了在高温下的长时间稳定运行。
KSTAR团队还对装置的磁场结构进行了优化，提高了磁场的约束能力。通过精确控制磁场的变化，团队成功地抑制了等离子体的不稳定性，进一步提高了聚变反应的效率。
KSTAR装置的成功为国际热核实验反应堆（ITER）项目提供了宝贵的数据和经验。ITER是一个由多个国家共同参与的聚变能大型项目，旨在通过建设一个全尺寸的聚变反应堆，验证聚变能的商业化可行性。KSTAR装置的成功运行，为ITER项目提供了重要的技术支撑和参考依据。
韩国人造太阳装置KSTAR展示了韩国在聚变能领域的强大实力和技术水平，为全球聚变能研究提供了重要的借鉴和启示。当下聚变能研究仍然面临着诸多挑战和困难，需要全球范围内的通力合作来攻克难题。
尽管面临诸多挑战，但聚变能作为一种清洁、高效、可持续的能源形式，仍然具有巨大的潜力和前景。随着科技的不断进步和研究的深入，期待有朝一日聚变能为人类提供更加丰富、环保的能源。
共0条 [查看全部] 网友评论