韓國核融合能源研究所（KFE）的核融合裝置「KSTAR」人造太陽示意圖。（圖片來源：Shutterstock）
【看中國2024年4月2日訊】（看中國記者楊天資綜合報導）韓國核融合能源研究所（KFE）最新宣布，其核融合裝置「KSTAR」成功讓攝氏1億度高溫電漿維持48秒，打破先前維持30秒的紀錄，科學家稱這是朝未來能源科技邁進的重要一步。
韓國人造太陽1億度48秒創新紀錄 核融合再推進
韓國核融合能源研究所（KFE）核融合研究裝置KSTAR被稱為「人造太陽」，因為它進行核融合，與我們的恆星產生的反應相同，於2007年完成，並於2008年產生了第一個電漿體。它的規模大約是法國正在建造的大型實驗反應爐ITER的三分之一。這兩個反應爐都是托卡馬克（tokamak）：甜甜圈形狀的裝置，用電漿體或帶電氣體進行核融合，使其達到超高的溫度和壓力。
KSTAR「人造太陽」在去年12月至今年2月的測試中，成功維持攝氏1億度的電漿達48秒，打破2021年創下的30秒紀錄。KFE科學家表示，其目標是要在2026年時達到維持300秒，這是擴大核融合技術的關鍵點。
據悉，韓國的聚變能源科學家對KSTAR托卡馬克進行了升級，使其熱得離譜的電漿體能夠維持更長時間。韓國核融合能源研究院在KSTAR托卡馬克上安裝了一個新的分流器，使其人造太陽能夠更長時間地維持超過1億攝氏度的高離子溫度。
KSTAR使用了一個分流器，它位於托卡馬克的底部，用於管理反應爐排出的廢氣和雜質。該分流器是一個面向電漿體的組件，這意味著它位於托卡馬克內部，並承受內部表面熱量的全部衝擊。
KSTAR研究中心主任尹時佑（Si-Woo Yoon，音譯）示，由於高溫電漿本質上不穩定，因此維持在超高溫狀態並不容易呈現，這也是該紀錄為何如此重要。
KFE科學家表示，他們稍微調整過程來延長時間，包括在「轉換器」中使用鎢而不是碳，來提取核融合反應產生的熱量和雜質。
儘管科學家仍在努力解決棘艱困的工程和科學難題，目前核融合商用化還有很長的一段路要走。
美國有線電視新聞網（CNN）報導，核融合試圖複製使太陽和其他恆星發光的核反應，透過將兩個原子融合在一起釋放巨大能量。核融合常被稱為乾淨能源的聖杯，有潛力提供無窮能源而不產生使地球暖化的碳污染。但要在地球上掌握這個過程，挑戰非常艱鉅。
KSTAR的最終目標是到2026年能讓電漿在1億度的狀態下維持300秒
KSTAR的最終目標是到2026年能讓電漿在1億度的狀態下維持300秒，韓國核融合能源研究所（KFE）KSTAR研究中心主任尹時佑（Si-Woo Yoon，音譯）說這是「關鍵階段」，達成的話將能擴大核融合運作規模。
目前人類距離核融合商用化依然遙遠，科學家仍在努力解決棘手的工程和科學難題。曼徹斯特大學核融合研究員卡恩（Aneeqa Khan）表示，「核融合還沒準備就緒，因此目前無法幫助我們應對氣候危機」。 但她補充說，如果進展持續，核融合「有潛力在本世紀下半葉成為綠色能源的一部分」。
KSTAR最初有一個碳分流器，但在2018年，科學家們開始研究托卡馬克的鎢分流器。根據韓國國家科學技術研究委員會最近發布的一份報告，鎢的熔點比碳高，可以將反應爐的熱通量極限提高兩倍。新型分流器的原型於2021年完成，並於去年完成安裝。
KFE主席Suk Jae Yoo在新聞稿中表示：「在KSTAR中，我們已經採用了鎢材料的分流器，這也是ITER的選擇。我們將盡最大努力，通過KSTAR實驗獲得ITER所需的數據。」
對核融合的研究可能進展緩慢，但卻取得了重大進展；2022年，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科學家首次在聚變反應中實現了淨能量增益。我們距離可靠的零碳能源這一吹噓的目標還有很長的路要走，這一成就也伴隨著一些警告，但它仍然表明，這一領域正在緩慢前進。
ITER的第一個電漿體預計在2025年，第一次聚變預計在2035年。但據報導，反應爐的時間表已經下滑，而它的成本卻在膨脹，從2006年的大約50億歐元增加到超過200億歐元，所以我們可能會等待更長的時間。
儘管如此，對於托卡馬克反應爐來說，這是一個令人興奮的時代。根據國際原子能機構的數據，全世界有50多個托卡馬克在運行。
来源:看中國
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