Kampanye eksperimental baru-baru ini diakhiri di stellarator Wendelstein 7-X di Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) di Greifswald, Jerman, telah menghancurkan catatan fusi sebelumnya dan menetapkan titik referensi baru untuk tindakan reaktor.
Fusi Nuklir Ini menawarkan janji menggoda energi bersih yang tidak terbatas. Dengan menghancurkan isotop (atau versi berbeda) hidrogen pada suhu yang sangat tinggi, plasma yang terlalu panas yang dihasilkan dari elektron dan ion memadukan ke dalam atom yang lebih berat, melepaskan sejumlah energi fenomenal dalam proses.
Namun, sementara reaksi fusi ini cukup mandiri di bawah suhu dan tekanan yang luar biasa di dalam bintang -bintang, menciptakan kembali kondisi -kondisi ini di Bumi adalah tantangan teknis yang besar, dan konsep reaktor saat ini masih mengonsumsi lebih banyak energi daripada yang dapat mereka hasilkan.
Bintang ini adalah salah satu desain reaktor yang paling menjanjikan, dinamai untuk tiruan reaksi matahari. Mereka menggunakan magnet eksternal yang kuat untuk mengontrol plasma energi tinggi di dalam ruang vakum berbentuk cincin dan mempertahankan tekanan yang stabil dan tinggi. Berbeda dengan reaktor tokamak paling sederhana, yang melewati arus tinggi melalui plasma untuk menghasilkan medan magnet yang diperlukan, magnet eksternal stellant lebih baik untuk menstabilkan plasma melalui reaksi fusi, karakteristik yang pada akhirnya akan diperlukan ketika menerjemahkan teknologi ke dalam pembangkit energi komersial.
Dalam percobaan terbaru, stellarator W7-X melebihi titik referensi sebelumnya yang ditetapkan oleh reaktor rehmade tokamak JT60U di Jepang dan Jet di InggrisTerutama tentang berapa lama plasma dapat dipertahankan.
Terkait: Fusi nuklir bisa menjadi energi bersih di masa depan
Secara khusus, tim internasional mengungkapkan bahwa reaktor telah mencapai produk triple record baru, metrik utama untuk keberhasilan generator daya fusi. Triple Product adalah kombinasi dari kepadatan partikel dalam plasma, suhu yang diperlukan untuk partikel -partikel ini untuk bergabung dan waktu pengurungan energi (ukuran seberapa baik sistem mendukung energi termal). Nilai minimum tertentu yang disebut kriteria Lawson menandai titik di mana reaksi menghasilkan lebih banyak energi daripada yang digunakan dan menjadi cukup mandiri, sehingga produk tiga yang lebih tinggi menunjukkan reaksi yang lebih efisien.
“Rekor baru ini merupakan pencapaian luar biasa dari tim internasional,” kata Thomas Klinger, kepala operasi Wendelstein 7-X dan Kepala Dinamika dan Transportasi Stellator di IPP di IPP Pernyataan. “Munculnya produk rangkap tiga ke tingkat tokamak selama pulsa plasma panjang menandai tonggak penting lain di jalan menuju bintang dengan kapasitas pembangkit listrik.”
Kunci keberhasilan tonggak terakhir ini adalah pengembangan injektor pelet bahan bakar baru yang menggabungkan pengisian bahan bakar kontinu dari reaktor dengan pemanasan yang ditekan untuk mempertahankan suhu plasma yang diperlukan. Untuk periode 43 detik, 90 butiran hidrogen beku ditembakkan dalam plasma hingga 2.600 kaki (800 meter) per detik, kira -kira kecepatan peluru. Pulsa microwave yang kuat yang diprogram memanaskan plasma, yang mencapai suhu maksimum 30 juta derajat C, dan koordinasi antara pulsa microwave dan injeksi butiran yang diperpanjang secara penting berapa lama plasma dapat dipertahankan stabil.
Kampanye yang sama ini juga meningkatkan penagihan energi dari reaksi terhadap 1,8 gigajustos dalam perlombaan enam menit, menghancurkan rekor sebelumnya dari reaktor 1,3 gigajultos sejak Februari 2023. Penagihan energi adalah kombinasi dari kekuatan pemanasan dan durasi plasma plasma dari reaktor fusi dan indikasi reaktor reaktor reaktor. Oleh karena itu, ini adalah parameter penting lain untuk operasi pabrik energi di masa depan. Nilai baru bahkan melebihi Catatan yang dicapai oleh Tokamak Superconductor (Timur) eksperimental canggih di Cina awal tahun iniPotensi bukti tambahan.
“Catatan kampanye eksperimental ini jauh lebih dari sekadar angka sederhana. Mereka mewakili langkah signifikan dalam validasi konsep estelarator, dimungkinkan melalui kolaborasi internasional yang sangat baik,” diringkas Robert Wolf, kepala pemanasan dan optimalisasi stellarator di IPP dalam deklarasi.
