Nâng cấp giúp Mặt trời nhân tạo Hàn Quốc hoạt động lâu hơn

Với bộ chuyển hướng vonfram mới, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể vận hành lò phản ứng nhiệt hạch trong 300 giây ở nhiệt độ 100 triệu độ C vào năm 2026.

KSTAR, mặt trời nhân tạo của Viện Năng lượng nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE) đã hoàn thành một sửa đổi quan trọng giúp thiết bị hoạt động lâu hơn ở nhiệt độ cao hơn, Kỹ thuật thú vị báo cáo vào ngày 29 tháng 12. KSTAR là từ viết tắt của Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, một lò phản ứng nhiệt hạch tiên tiến. Theo thông báo của KFE, lò phản ứng được xây dựng vào năm 2007. Các sửa đổi bao gồm lắp đặt bộ chuyển hướng vonfram mới được phát triển, cho phép KSTAR hoạt động trong thời gian dài và duy trì plasma ở nhiệt độ cao hơn 100 triệu độ C.

Bạn đang xem: Nâng cấp giúp Mặt trời nhân tạo Hàn Quốc hoạt động lâu hơn

Lõi lò phản ứng KSTAR ở Hàn Quốc. (Ảnh: KFE).

Xem thêm : Đúng 3 ngày tới (26/4), 3 con giáp giàu có thịnh vượng, đổi vận bất ngờ, tiền vào như nước, mua nhà tậu xe

Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã hoàn thành thí nghiệm plasma với lò phản ứng được trang bị bộ chuyển hướng mới vào ngày 21 tháng 12. Năm 2021, KSTAR lập kỷ lục mới khi chạy ở nhiệt độ một triệu độ C và duy trì plasma siêu nóng trong 30 giây.

Phản ứng nhiệt hạch tương tự như quá trình xảy ra trong lõi Mặt trời, tạo ra nguồn năng lượng dồi dào. Các nhà nghiên cứu sử dụng tokamak, một lò phản ứng đặc biệt trên Trái đất có nam châm cực mạnh, để điều khiển plasma siêu nóng. Loại plasma này nóng hàng triệu độ C, khiến các nguyên tử va chạm và tạo ra hạt nhân nặng hơn, giải phóng năng lượng bền vững hơn, có thể giúp con người sử dụng ít nhiên liệu hóa thạch hơn và ứng phó với biến đổi khí hậu. .

Bộ chuyển hướng là một bộ phận quan trọng nằm ở đáy buồng chân không trong thiết bị nhiệt hạch từ tính. Nó đóng vai trò thiết yếu trong việc giúp xử lý khí thải và tạp chất thoát ra từ lò phản ứng và chịu áp suất nhiệt bề mặt lớn nhất. Theo nhóm nghiên cứu, việc phát triển và triển khai bộ chuyển hướng chịu nhiệt là cần thiết do chức năng chính của nó.

Ban đầu, KSTAR sử dụng bộ chuyển hướng carbon. Tuy nhiên, hiệu suất tăng lên và thời gian hoạt động kéo dài ở mức 100 triệu độ C đã vượt quá giới hạn dòng nhiệt của bộ chuyển hướng carbon. Điều đó đã thôi thúc nhóm nghiên cứu phát triển bộ chuyển hướng vonfram. Kết quả là họ đã hoàn thành nguyên mẫu bộ chuyển hướng vonfram đầu tiên vào năm 2021. Sau đó, lò phản ứng đã trải qua quá trình lắp đặt kỹ lưỡng kéo dài hơn một năm, bắt đầu từ tháng 9 năm 2022.

Xem thêm : Trong 2 ngày tới, 3 con giáp này sẽ gánh nặng trên vai, tiền bạc rơi vào túi và hưởng sự bình yên đến hết cuộc đời.

Bộ chuyển hướng mới được lắp đặt là một hệ thống phức tạp bao gồm 64 hộp mực được làm từ vonfram rắn. Những hộp này bao quanh toàn bộ đáy buồng chân không, tạo thành một rào chắn vững chắc có thể chịu được áp lực nhiệt của môi trường nhiệt hạch. Thiết kế tiên tiến mới giải quyết thách thức về nhiệt mà các bộ chuyển hướng carbon trước đây gặp phải. Theo nhóm nghiên cứu, đây là bước tiến quan trọng giúp nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của lò KSTAR ở nhiệt độ khắc nghiệt.

Nhờ những đặc tính vượt trội như nhiệt độ nóng chảy cao, vonfram trở thành vật liệu thích hợp nhất cho bộ chuyển hướng. Nhóm nghiên cứu cho biết việc lựa chọn vật liệu đã mang lại những cải tiến đáng kể, với giới hạn dòng nhiệt tăng gấp đôi so với bộ chuyển hướng carbon, đạt 10 MW/m2.

Thí nghiệm plasma bên trong bộ chuyển dòng vonfram mới được lắp đặt tại KSTAR dự kiến ​​sẽ kéo dài đến tháng 2 năm 2024. Mục tiêu cơ bản bao gồm kiểm tra các điều kiện hoạt động ổn định bên trong bộ chuyển dòng vonfram và tái tạo thành công Plasma ở nhiệt độ 100 triệu độ C. Với lần nâng cấp mới, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ tăng thời gian hoạt động. Lò phản ứng hoạt động tối đa 300 giây ở nhiệt độ ion trên 100 triệu độ C vào cuối năm 2026.

• Netizen chia sẻ video Mặt trời nhân tạo được đưa lên bầu trời ở Trung Quốc, sự thật là gì?
• Cỗ máy 14 tỷ USD này sẽ trở thành Mặt trời tương lai của nhân loại
• Đức thử nghiệm “mặt trời nhân tạo lớn nhất thế giới”

Chia sẻ

Nguồn: https://bachhoaxanh.edu.vn
Danh mục: Phong Thuỷ