gov-civil-vilareal.ptKoreas künstliche Sonne hat einen Rekord gebrochen und ist heißer als der Kern der echten Sonne
>Könnten wir in 5,4 Milliarden Jahren, wenn die Menschheit irgendwie der Sonne entkommt, die volle Smaug macht und die Erde in ihrem feurigen Todeskampf verschlingt, möglicherweise einen neuen Stern erschaffen? Vielleicht.
Wenn unsere Spezies bis dahin in die kälteren Weiten des Weltraums flieht, können wir uns möglicherweise vor dem Erfrieren schützen. Korea hat das scheinbar Unmögliche geschafft, indem es seinen Kernfusionsreaktor mit künstlicher Sonne betrieben hat. Korea Supraleitende Tokamak Advanced Research (KSTAR) bei sengenden 212 Millionen Grad Fahrenheit für 20 Sekunden. Das ist die gleiche Temperatur wie der Kern der Sonne – ihr heißester Teil. Vielleicht scheinen 20 Sekunden nicht viel zu sein, aber für eine Technologie, die wir gerade erst in den Griff bekommen, ist das enorm.
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In seinem 2020-Experiment verbesserte der KSTAR die Leistung des Modus der internen Transportbarriere (ITB) , einer der im letzten Jahr entwickelten Plasmabetriebsarten der nächsten Generation, und es gelang, den Plasmazustand über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten und die bestehenden Grenzen des Ultrahochtemperatur-Plasmabetriebs zu überwinden, sagte die KSTAR-Behörde in einer Erklärung .
Denken Sie an a tokamak als Kraftwerk auf Steroiden. Anstatt fossile Brennstoffe oder Kernspaltung (das Aufspalten von Atomkernen) zur Stromerzeugung zu nutzen, nutzt sie Kernfusion (das Zusammenschlagen von Atomkernen) zur Energiegewinnung. Kernfusion ist möglich, wenn die Kerne zweier Elemente mit geringer Protonenzahl zu einem Kern eines schwereren Elements verschmelzen, das mehr Energie freisetzen kann. Tokamaks haben eine toroidförmige (donutförmige) Kammer, in der die Kernfusion stattfindet und deren Wände die freigesetzte Wärme absorbieren. Der Tokamak wird dann mithilfe von Turbinen und Generatoren diese Wärme in Dampf umwandeln, der schließlich in Strom umgewandelt wird.
Kernfusion kommt auch in den Innereien von Sternen vor wie unsere Sonne. Diese riesigen Plasmakugeln verlassen sich auf diese Reaktion, um Wasserstoffatome zu Helium zu verschmelzen und Energie in gigantischen Mengen freizusetzen. Sterne, die ihren gesamten Wasserstoff zu Helium verschmolzen haben, brennen aus.
KSTAR wird vom Korean Institute of Fusion Energy (KFE) betrieben und war 2008 erstmals bei der Kernfusion erfolgreich. Seitdem stößt es immer weiter in eine Science-Fiction-Zukunft vor. Die Millionen von Teilen, aus denen KSTAR besteht, werden schließlich in die internationale ITER Projekt, das darauf abzielt, den größten Tokamak aller Zeiten zu schaffen. Dieser Reaktor wird zwischen 2030 und 2035 zünden, wenn alles nach Plan läuft. Die Zusammenarbeit mit KSTAR hat Korea einen Vorteil bei der Beratung bei der Montage und beim Experimentieren mit ITER verschafft. Es hat bereits Segmente des ITER . gebaut Vakuumgefäß , das die toroidale Kammer schützt, in der Reaktionen stattfinden.
Korea baut derzeit auch die massiven Werkzeuge für den Zusammenbau der ITER-Sektionen und wird auch für die Herstellung der Hitzeschilde für die Monstermagneten des Reaktors verantwortlich sein. Es verbesserte auch einen Plasma-Betriebsmodus der nächsten Generation, der erst letztes Jahr entwickelt wurde. Interner Transportbarriere- oder ITB-Modus . ITBs sind Plasmabereiche im Zentrum eines Reaktors, in denen Turbulenzen gestoppt oder zumindest reduziert werden können. Das Versetzen eines Tokamaks in den ITB-Modus begrenzt das Plasma und verbessert die Stabilität.
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Die Kontrolle über die ITB trägt dazu bei, die Zeitspanne, in der das Plasma erhitzt bleibt, zu verlängern. Aus diesem Grund verwenden Wissenschaftler Computermodelle, um herauszufinden, wie sie das Beste daraus machen können. Was sie besonders suchen, ist genau der Ort, an dem der begehrteste Plasmazustand auftritt. Dieser Zustand, der als Turbulenztransport bekannt ist, liegt vor, wenn ein Chaos im Plasmafluss innerhalb eines Reaktors dazu beiträgt, den Gesamtzustand des Plasmas zu regulieren. KSTAR konnte mit seiner Rekordwärme von 20 Sekunden darüber hinaus gehen und es mit der Sonne aufnehmen. In weiteren fünf Jahren soll es mindestens 300 Sekunden bei dieser Temperatur bleiben können.
Vielleicht hat KSTAR noch einen Weg vor sich, bevor es soweit ist so heiß wie eine durchschnittliche Supernova , die bis zu einer Milliarde Grad ansteigen kann, aber in der Lage zu sein, die Temperatur des heißesten Dings im Sonnensystem zu messen, ist einfach umwerfend.
