Mới đây, Trung tâm Nghiên cứu KSTAR tại Viện Năng lượng Nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE) thông báo đã thành công vận hành liên tục plasma trong 20 giây với nhiệt độ ion cao hơn 100 triệu độ C.
Đây là một trong những điều kiện cốt lõi của phản ứng tổng hợp hạt nhân trong Chiến dịch Plasma KSTAR 2020. Trong thử nghiệm năm 2018, KSTAR lần đầu tiên đạt đến nhiệt độ ion plasma 100 triệu độ C.
Để tái tạo phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở lõi của Mặt trời trên Trái đất, các đồng vị hydro phải được đặt bên trong một thiết bị nhiệt hạch như KSTAR. Nhờ đó, tạo ra trạng thái plasma nơi các ion và electron bị tách ra. Và các ion phải được đốt nóng, cũng như duy trì ở nhiệt độ cao.
Đến nay, có không ít thiết bị nhiệt hạch khác quản lý được plasma trong thời gian ngắn ở 100 triệu độ C hoặc cao hơn. Tuy nhiên, không công cụ nào phá vỡ rào cản duy trì hoạt động trong 10 giây hoặc lâu hơn. Đó là giới hạn hoạt động của thiết bị dẫn điện bình thường. Và, rất khó để duy trì trạng thái plasma ổn định trong thiết bị nhiệt hạch ở nhiệt độ cao như vậy một thời gian dài.
Trong thử nghiệm mới đây, KSTAR đã cải thiện hiệu suất của chế độ “Rào cản vận chuyển nội bộ” (ITB). Đây là một trong những chế độ hoạt động plasma thế hệ tiếp theo được phát triển vào năm ngoái và đã thành công trong việc duy trì trạng thái plasma trong một thời gian dài.
Giám đốc Si-Woo Yoon của Trung tâm Nghiên cứu KSTAR tại KFE giải thích: “Các công nghệ cần thiết cho hoạt động dài của 100 triệu plasma là chìa khóa để nhận ra năng lượng nhiệt hạch. Thành công của KSTAR trong việc duy trì plasma nhiệt độ cao ở 20 giây sẽ là một bước ngoặt quan trọng trong cuộc đua thương mại hóa lò phản ứng nhiệt hành trong tương lai”.
Tới nay, KSTAR đã tiến hành 110 thí nghiệm plasma. Ngoài thành công trong vận hành plasma nhiệt độ cao, Trung tâm Nghiên cứu KSTAR còn tiến hành các thí nghiệm về nhiều chủ đề, bao gồm các nghiên cứu của ITER, được thiết kế để giải quyết các vấn đề phức tạp trong nghiên cứu nhiệt hạch trong thời gian còn lại của thí nghiệm.
Mục tiêu cuối cùng của KSTAR là thành công vận hành liên tục 300 giây với nhiệt độ ion cao hơn 100 triệu độ C vào năm 2025.
Chủ tịch KFE - ông Suk Jae Yoo, phát biểu: “Tôi rất vui mừng thông báo sự ra mắt mới của KFE với tư cách là một tổ chức nghiên cứu độc lập của Hàn Quốc. KFE sẽ tiếp tục truyền thống thực hiện các nghiên cứu đầy thử thách để đạt được mục tiêu của nhân loại: Hiện thực hóa năng lượng tổng hợp hạt nhân”.
Từ ngày 20/11, KFE, trước đây là Viện Nghiên cứu Nhiệt hạch quốc gia - tổ chức trực thuộc của Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc, đã được thành lập lại với tư cách là một tổ chức nghiên cứu độc lập.
