KSTAR

KSTAR
K형 스타와 혼동하지 말 것.
KSTAR
한국초전도토카막첨단연구
KSTAR tokamak.jpg
디바이스 타입토카막
위치대한민국 대전
제휴핵융합에너지연구원
기술사양
장반경1.8 m (5 피트 11 인치)
마이너 반지름0.5m(1피트 8인치)
자기장3.5 T(35,000 G)
난방 전력14 MW
플라즈마 전류2 MA
역사
건설 연월일2007년 9월 14일
운용년도2008–현재

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, 한국어: Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)[1]는 대전에 있는 한국 핵융합연구원에 있는 자기 핵융합 장치이다.이는 ITER에 대한 국가의 기여의 일환으로 ITER 핵융합 프로젝트에 관련된 자기핵융합 에너지의 측면을 연구하기 위한 것입니다.이 프로젝트는 1995년에 승인되었지만 동아시아 재정 위기로 인해 공사가 지연되어 한국 경제가 상당히 약해졌다. 그러나 이 프로젝트의 건설 단계는 2007년 9월 14일에 완료되었다.첫 번째 플라즈마는 2008년 [2][3]6월에 달성되었다.

묘사

KSTAR는 완전한 초전도 자석을 특징으로 하는 세계 최초의 연구 토카막 중 하나이며, 초전도 자석을 사용할 것이기 때문에 ITER와 다시 큰 관련이 있을 것입니다.KSTAR 자석 시스템은 16 니오브-주석 직류 트로이덜 필드 자석, 10 니오브-주석 교류 폴로이드 필드 자석 및 4 니오브-티타늄 교류 폴로이드 필드 자석으로 구성됩니다.원자로는 2011년까지 최대 20초 지속시간의 플라즈마 펄스를 연구할 계획이며, 이후 최대 300초 지속시간의 펄스를 연구하도록 업그레이드될 것이다.원자로 용기의 장반경은 1.8m, 부반경은 0.5m, 최대 트로이덜장은 3.5테슬라, 최대 플라즈마 전류는 2메가암페어다.다른 토카막과 마찬가지로 가열 및 전류 구동은 중성 빔 주입, 이온 사이클로트론 공명 가열(ICRH), 무선 주파수 가열 및 전자 사이클로트론 공명 가열(ECRH)을 사용하여 시작됩니다.초기 가열 전력은 24 MW로 업그레이드 가능한 중성 빔 주입에서 8 MW, 12 MW로 업그레이드 가능한 ICRH에서 6 MW, 그리고 현재 ECRH 및 RF 가열에서 결정되지 않은 가열 전력입니다.이 실험은 수소와 중수소 연료를 모두 사용할 것이지만 ITER에서 연구될 중수소-삼중수소 혼합물은 사용하지 않을 것이다.

플라즈마 구속

KSTAR는 2016년 12월부터 수소 플라즈마를 다른 어떤 원자로보다 높은 온도로 장기간 격리·유지함으로써 세계기록(최장 고밀도 모드)을 보유하게 된다.KSTAR는 중심 이온 플라즈마 온도에 초점을 맞춘 반면 EAST는 전자 플라즈마 [4]온도에 초점을 맞췄다.

  • KSTAR는 2016년 12월 섭씨 5000만도에서 70초간 [5][6]혈장을 담는 기록을 세웠다.
  • 2017년 7월 중국의 실험 고도 초전도 도카막(EAST)(101.2초)[7]은 플라즈마를 100초간 담는 기록을 세웠다.
  • 2020년 12월, KSTAR는 1억도의 혈장을 20초간 [8]담아서 기록을 재확보했다.
  • 2021년 5월,[9] 중국의 EAST는 100초 동안 1억2000만도의 플라즈마를 담아서 기록을 재확보했다.

타임라인

이 설계는 소형 점화 토카막 설계를 기반으로 한 토카막 물리학 실험(Robert J. Goldston 참조)에 기반했습니다.

  • 1995년 – 프로젝트 KSTAR 시작
  • 1997년 – EU의 JET은 자체에서 17MW의 에너지를 방출합니다.
  • 1998 – JT-60U는 에너지 결합을 넘어 성공적으로 핵융합 상용화 가능성을 인정하였다.
  • 2006년 – 3개의 핵융합로(JT-60U, JET, DII-D)의 수명이 종료되었다.
  • 2007년 9월 – KSTAR의 주요 디바이스가 구축되었습니다.
  • 2008년 7월– 첫 번째 플라즈마 발생.유지 보수 시간: 0.865초, 온도: 2×106 K
  • 2009 – 320,000A 플라즈마를 3.6초간 유지.
  • 2010년 11월– 첫 H모드 플라즈마 [10]실행
  • 2011 – 5.2초 동안 고온 플라즈마 유지, 온도: 506×10K(Edge-Localized Mode)에 성공, 세계 최초
  • 2012 – 고온 플라즈마 17초 유지, 온도: 50×10K6
  • 2013 – 20초간 고온 플라즈마 유지, 온도: 50×10K6
  • 2014년 – 45초간 고온 플라즈마를 유지한 후 5초간 ELM을 완전히 억제하는 데 성공했습니다.
  • 2015 – 고온 플라즈마 55초 유지, 온도: 50×10K6
  • 2016 – 70초 동안 고온 플라즈마, 50×10K6, 7초 [11]동안 ITB 모드 전환 성공
  • 2017년 – 고온 플라즈마를 72초간 유지, 온도: 706×10K, 9.5MW 가열 시스템을 사용하여 34초간 ELM을 완전히 억제했습니다.
  • 2019 – 1.5초 동안 고온 플라즈마 유지, 온도: 100×10K6 이상.
  • 2020년 3월 - 8초간 고온 플라즈마 유지, 온도: 100×106 K (평균 온도: 97×106 K)[12]
  • 2020년 11월 – 고온 플라즈마 20초 유지, 온도: 100×106 [13]K 이상.
  • 2021년 11월– 고온 플라즈마 30초 유지, 온도: 100×106 [14]K 이상

레퍼런스

  1. ^ "KSTAR 국가핵융합연구소". www.nfri.re.kr (in Korean). Retrieved 2020-06-20.
  2. ^ "www.knfp.net". October 23, 2015. Archived from the original on 2015-10-23.
  3. ^ "KSTAR celebrates first plasma". ITER. Retrieved 2018-09-18.
  4. ^ "중국 "인공태양 1억2000만도 101초 유지 성공"...앞선 한국 기록과 단순 비교는 어려워". Donga Science. 1 Jun 2021.
  5. ^ "Korean fusion reactor achieves record plasma - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org. 14 Dec 2016. Retrieved 2018-09-18.
  6. ^ Andrews, Robin (19 Dec 2016). "South Korea Just Set A Nuclear Fusion World Record". IFLScience. Retrieved 2018-09-18.
  7. ^ Chinese Academy of Sciences (6 Jul 2017). "China's 'artificial sun' sets world record with 100 second steady-state high performance plasma". Retrieved 2018-09-18.
  8. ^ "Korean artificial sun sets the new world record of 20-sec-long operation at 100 million degrees". phys.org.
  9. ^ "China's "Artificial Sun" Fusion Reactor Just Set a World Record". Futurism.
  10. ^ "First H-mode plasma achieved on KSTAR". Archived from the original on 2015-01-23. Retrieved 2015-01-23.
  11. ^ "News KOREA INSTITUTE OF FUSION ENERGY". NFRI News. 14 December 2016. Archived from the original on 2017-04-16.
  12. ^ "한국형 인공태양, 섭씨 1억도 플라스마 8초 운전 성공 – Sciencetimes" (in Korean). Retrieved 2020-11-28.
  13. ^ "Korean artificial sun sets the new world record of 20-sec-long operation at 100 million degrees". phys.org. Retrieved 2020-12-29.
  14. ^ Lavars, Nick (2021-11-24). "KSTAR fusion reactor sets record with 30-second plasma confinement". New Atlas. Retrieved 2021-11-24.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)

외부 링크

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