A Pesquisa Avançada de Tokamak Supercondutor da Coreia (KSTAR), um dispositivo de fusão supercondutor, também conhecido como sol artificial coreano, estabeleceu o novo recorde mundial ao conseguir manter a alta temperatura do plasma por 20 segundos com uma temperatura de íons acima de 100 milhões de graus Celsius.

Em 24 de novembro (terça-feira), o Centro de Pesquisa KSTAR do Instituto Coreano de Energia de Fusão (KFE) anunciou que, em uma pesquisa conjunta com a Universidade Nacional de Seul (SNU) e a Universidade de Columbia dos Estados Unidos, conseguiu operação contínua de plasma por 20 segundos com uma temperatura de íons superior a 100 milhões de graus, que é uma das condições centrais da fusão nuclear na Campanha de Plasma 2020 KSTAR.

É uma conquista estender o tempo de operação de plasma de 8 segundos durante a Campanha de Plasma KSTAR 2019 em mais de 2 vezes. Em seu experimento de 2018, o KSTAR atingiu a temperatura do íon de plasma de 100 milhões de graus pela primeira vez (tempo de retenção:cerca de 1,5 segundos).

Para recriar reações de fusão que ocorrem no sol na Terra, isótopos de hidrogênio devem ser colocados dentro de um dispositivo de fusão como o KSTAR para criar um estado de plasma onde íons e elétrons são separados, e os íons devem ser aquecidos e mantidos em altas temperaturas.

Até aqui, houve outros dispositivos de fusão que controlaram brevemente o plasma a temperaturas de 100 milhões de graus ou mais. Nenhum deles quebrou a barreira de manter a operação por 10 segundos ou mais. É o limite operacional do dispositivo de condução normal e era difícil manter um estado de plasma estável no dispositivo de fusão em temperaturas tão altas por muito tempo.

Em seu experimento de 2020, o KSTAR melhorou o desempenho do modo de Barreira de Transporte Interno (ITB), um dos modos de operação de plasma de próxima geração desenvolvido no ano passado e conseguiu manter o estado de plasma por um longo período de tempo, superando os limites existentes da operação de plasma de ultra-alta temperatura.

O diretor Si-Woo Yoon do Centro de Pesquisa KSTAR na KFE explicou:"As tecnologias necessárias para longas operações de 100 milhões de plasma são a chave para a realização da energia de fusão, e o sucesso do KSTAR em manter o plasma de alta temperatura por 20 segundos será um ponto de viragem importante na corrida para garantir as tecnologias para a operação de plasma de alto desempenho de longo prazo, um componente crítico de um reator de fusão nuclear comercial no futuro. "

"O sucesso do experimento KSTAR em longo prazo, operação em alta temperatura, superando algumas desvantagens dos modos ITB, nos traz um passo mais perto do desenvolvimento de tecnologias para a realização da energia de fusão nuclear, "adicionou Yong-Su Na, professor do departamento de Engenharia Nuclear, SNU, que tem conduzido conjuntamente a pesquisa sobre a operação de plasma KSTAR.

O Dr. Young-Seok Park da Universidade de Columbia, que contribuiu para a criação do plasma de alta temperatura, disse:"Estamos honrados por estarmos envolvidos em uma conquista tão importante feita no KSTAR. A temperatura de íons de 100 milhões de graus alcançada ao permitir um plasma de núcleo eficiente aquecimento por uma duração tão longa demonstrou a capacidade única do dispositivo supercondutor KSTAR, e será reconhecido como uma base atraente para alto desempenho, plasmas de fusão em estado estacionário. "

O KSTAR começou a operar o dispositivo em agosto passado e planeja continuar seu experimento de geração de plasma até 10 de dezembro, conduzir um total de 110 experimentos de plasma que incluem operação de plasma de alto desempenho e experimentos de mitigação de interrupção de plasma, que são experiências de pesquisa conjunta com organizações de pesquisa nacionais e estrangeiras.

Além do sucesso na operação de plasma em alta temperatura, o Centro de Pesquisa KSTAR conduz experimentos em uma variedade de tópicos, incluindo pesquisas ITER, projetado para resolver problemas complexos na pesquisa de fusão durante o restante do período de experimento.

O KSTAR vai compartilhar seus principais resultados de experimentos em 2020, incluindo este sucesso com pesquisadores de fusão em todo o mundo na Conferência de Energia de Fusão da IAEA que será realizada em maio.

O objetivo final do KSTAR é ter sucesso em uma operação contínua de 300 segundos com uma temperatura de íons superior a 100 milhões de graus até 2025.

O presidente da KFE, Suk Jae Yoo, declarou:"Estou muito feliz em anunciar o novo lançamento da KFE como uma organização de pesquisa independente da Coréia. A KFE continuará sua tradição de realizar pesquisas desafiadoras para atingir o objetivo da humanidade:a realização da energia de fusão nuclear, " Ele continuou.

A partir de 20 de novembro, 2020, o KFE, anteriormente o National Fusion Research Institute, uma organização afiliada do Instituto de Ciências Básicas da Coreia, foi relançada como uma organização de pesquisa independente.