Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать со звездой К-типа .
KSTAR
Корейские сверхпроводящие токамаки: перспективные исследования
KSTAR tokamak.jpg
Тип устройстваТокамак
Место расположенияТэджон , Южная Корея
ПринадлежностьКорейский институт термоядерной энергии
Технические характеристики
Большой радиус1,8 м (5 футов 11 дюймов)
Малый радиус0,5 м (1 фут 8 дюймов)
Магнитное поле3,5 т (35000 г)
Мощность нагрева14  МВт
Плазменный ток2  MA
История
Дата (даты) строительства14 сентября 2007 г.
Год (ы) эксплуатации2008 – настоящее время

KSTAR (или К OREA S uperconducting Т okamak dvanced R сследование; корейский : 초전도 핵융합 연구 장치 , буквально "сверхпроводящий ядерного синтез исследовательского устройства") [1] представляет собой магнитное слитое устройство в Корейском институте Fusion Energy в Тэджон , South Корея . Он предназначен для изучения аспектов энергии магнитного термоядерного синтеза, которые будут иметь отношение к ИТЭР.термоядерный синтез как часть вклада этой страны в проект 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 г. Первая плазменная установка была получена в июне 2008 г. [2] [3]

Описание [ править ]

KSTAR - один из первых исследовательских токамаков в мире, в котором используются полностью сверхпроводящие магниты, что снова будет иметь большое значение для ИТЭР, поскольку в нем также будут использоваться сверхпроводящие магниты. Магнитная система KSTAR состоит из 16 ниобия - олово постоянного тока тороидальных полевых магнитов, 10 ниобия - олово переменного тока магниты полоидальной и 4 ниобия-титана , переменный токмагниты полоидального поля. Планируется, что реактор будет изучать импульсы плазмы длительностью до 20 секунд до 2011 года, когда он будет модернизирован для изучения 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 мегаампер . Как и в случае с другими токамаками, нагрев и возбуждение тока будут инициироваться с использованием инжекции нейтрального пучка , нагрева ионным циклотронным резонансом (ICRH), радиочастотного нагрева и нагрева электронного циклотронного резонанса (ECRH). Начальная тепловая мощность составит 8 МВт.от инжекции нейтрального пучка с возможностью повышения до 24 МВт, 6 МВт от ICRH с возможностью повышения до 12 МВт, и в настоящее время неопределенная тепловая мощность от ECRH и высокочастотного нагрева. В эксперименте будут использоваться как водородное, так и дейтериевое топливо, но не смесь дейтерия и трития, которая будет изучаться в ИТЭР .

В декабре 2016 года KSTAR установила мировой рекорд (самый продолжительный режим высокого удержания ), удерживая и поддерживая высокотемпературную водородную плазму (около 50 миллионов градусов Цельсия) в течение 70 секунд. [4] [5] Рекорд был побит китайским экспериментальным сверхпроводящим токамаком (EAST) (101,2 секунды) в июле 2017 года. [6]

В декабре 2020 года KSTAR удалось обеспечить непрерывную работу плазмы в течение 20 секунд с ионной температурой выше 100 миллионов градусов. [7]

Хронология [ править ]

Дизайн был основан на физическом эксперименте токамака, который был основан на конструкции токамака Compact Ignition - см. Роберт Дж. Голдстон .

  • 1995 - Стартовал проект KSTAR.
  • 1997 г. - JET из ЕС излучает от себя 17 МВт энергии.
  • 1998 - JT-60U успешно вышел за пределы энергетического узла и признал возможность коммерциализации ядерного синтеза.
  • 2006 - Срок службы 3 термоядерных реакторов (JT-60U, JET и DIII-D) истек.
  • 2007, сентябрь - построены основные устройства KSTAR.
  • 2008, июль - Произошла первая плазма. Время обслуживания: 0,865 секунды, Температура: 2 × 10 6 K
  • 2009 - Поддерживается 320 000 плазмы А в течение 3,6 секунды.
  • 2010, ноябрь - Первый запуск плазменной резки в H-режиме . [8]
  • 2011 г. - поддержание высокотемпературной плазмы в течение 5,2 секунды, температура: ~ 50 × 10 6 К, успешно полностью сдерживает ELM ( режим с краевой локализацией ), впервые в мире.
  • 2012 - Поддерживается высокотемпературная плазма 17 секунд, температура: 50 × 10 6 К
  • 2013 - Поддерживалась высокотемпературная плазма в течение 20 секунд, температура: 50 × 10 6 К
  • 2014 г. - поддерживал высокотемпературную плазму в течение 45 секунд и успешно сдерживал ELM в течение 5 секунд.
  • 2015 - Поддерживается высокотемпературная плазма 55 секунд, температура: 50 × 10 6 К
  • 2016 - Поддерживалась высокотемпературная плазма в течение 70 секунд, температура: 50 × 10 6 K, и успешно выполнен ITB-режим в течение 7 секунд. [9]
  • 2017 - Поддерживалась высокотемпературная плазма в течение 72 секунд, температура: 70 × 10 6 К, и успешно полностью подавлялся ELM в течение 34 секунд с использованием системы нагрева мощностью 9,5 МВт.
  • 2019 - Поддерживается высокотемпературная плазма в течение 1,5 секунд, 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) [10]
  • 2020, ноябрь - Поддерживается высокотемпературная плазма в течение 20 секунд, температура:> 100 × 10 6 К. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "KSTAR | 국가 핵융합 연구소" . www.nfri.re.kr (на корейском языке) . Проверено 20 июня 2020 .
  2. ^ "www.knfp.net" . 23 октября, 2015. Архивировано из оригинала на 2015-10-23.
  3. ^ "KSTAR празднует первую плазму" . ИТЭР . Проверено 18 сентября 2018 .
  4. ^ "Корейский термоядерный реактор достигает рекордной плазмы - World Nuclear News" . www.world-nuclear-news.org . 14 декабря 2016 . Проверено 18 сентября 2018 .
  5. ↑ Эндрюс, Робин (19 декабря 2016 г.). «Южная Корея только что установила мировой рекорд ядерного синтеза» . IFLScience . Проверено 18 сентября 2018 .
  6. ↑ Китайская академия наук (6 июля 2017 г.). «Китайское« искусственное солнце »устанавливает мировой рекорд по 100-секундной стабильной высокоэффективной плазме» . Проверено 18 сентября 2018 .
  7. ^ https://phys.org/news/2020-12-korean-artificial-sun-world-sec-long.html
  8. ^ Первая плазма H-моды получена на KSTAR
  9. ^ [1] Архивировано 16 апреля 2017 г. в Wayback Machine NFRI News 14 декабря 2016 г.
  10. ^ «한국형 인공 태양, 섭씨 1 억 도 플라스마 8 초 운전 성공 - Sciencetimes» (на корейском языке) . Проверено 28 ноября 2020 .
  11. ^ «Корейское искусственное солнце устанавливает новый мировой рекорд по работе в течение 20 секунд при температуре 100 миллионов градусов» . Phys.org . Проверено 29 декабря 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Домашняя страница KSTAR
  • Домашняя страница KSTAR на английском языке
    • Параметры KSTAR по ИТЭР и другим токамакам
  • PDF-файл о статусе проекта KSTAR (без даты - похоже, 2001 г. Включает график строительства слайда-13 до конца 2004 г. и работу слайда-16 с 2005 г. с модернизацией, запланированной на 2010-11 гг.)
  • Статус Ассамблеи KSTAR, октябрь 2006 г. PDF
  • Статус и результаты обновления KSTAR для кампании 2010-х годов
  • Модернизация системы линий электропередачи KSTAR ICRF для обеспечения устойчивости к нагрузкам. Январь 2013 г.