Il Sole artificiale coreano da record

Si chiama Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), è una macchina per la fusione nucleare nota anche come “Sole artificiale coreano”. Il KSTAR ha stabilito il nuovo record mondiale mantenendo il plasma ad una temperatura di 100 milioni di gradi Celsius per 20 secondi.
Il Centro di ricerca KSTAR del Korea Institute of Fusion Energy (KFE) ha annunciato che in una ricerca congiunta con la Seoul National University (SNU) e la Columbia University degli Stati Uniti, è riuscito a mantenere il plasma ad una temperatura ionica di 100 milioni di gradi Celsius per 20 secondi, condizioni fondamentali della fusione nucleare nella campagna KSTAR Plasma 2020.
Il notevole risultato raddoppia il tempo di ritenzione del plasma rispetto alla campagna KSTAR 2019. Nel suo esperimento del 2018, il KSTAR ha raggiunto per la prima volta la temperatura di 100 milioni di gradi con un tempo di ritenzione di circa 1,5 secondi.
Per replicare le reazioni di fusione che si verificano sul nostro Sole e nelle stelle, gli isotopi di idrogeno devono essere posizionati all’interno di un dispositivo di fusione come KSTAR per creare un plasma in cui gli ioni e gli elettroni vengono separati e gli ioni riscaldati e mantenuti ad alte temperature.
Finora, ci sono state altre macchine costruite per raggiungere il traguardo della fusione che hanno gestito brevemente il plasma a temperature di 100 milioni di gradi o superiori. Nessuno di loro ha però infranto la barriera di ritenzione dei 10 secondi.
Nell’esperimento del 2020, il KSTAR ha migliorato le prestazioni della modalità di barriera di trasporto interna (ITB), una delle modalità di funzionamento al plasma di nuova generazione sviluppata lo scorso anno ed è riuscito a mantenere il plasma per un lungo periodo di tempo, superando i limiti esistenti del confinamento del plasma ad altissima temperatura.
Il direttore Si-Woo Yoon del KSTAR Research Center del KFE ha spiegato: “Le tecnologie necessarie per lunghe operazioni di 100 milioni di plasma sono la chiave per la realizzazione dell’energia di fusione e il successo del KSTAR nel mantenere il plasma ad alta temperatura per 20 secondi sarà un importante punto di svolta nella corsa per garantire le tecnologie per la lunga operazione al plasma ad alte prestazioni, una componente fondamentale di un reattore nucleare a fusione commerciale in futuro”.
“Il successo dell’esperimento KSTAR nella lunga operazione ad alta temperatura superando alcuni inconvenienti delle modalità ITB ci porta un passo avanti verso lo sviluppo di tecnologie per la realizzazione dell’energia da fusione nucleare”, ha aggiunto Yong-Su Na, professore presso il dipartimento di ingegneria nucleare, SNU, che ha condotto congiuntamente la ricerca sull’operazione al plasma KSTAR.
Il Dr. Young-Seok Park della Columbia University, che ha contribuito alla realizzazione dell’esperimento che ha portato il plasma ad alta temperatura, ha dichiarato: “Siamo onorati di essere coinvolti in un risultato così importante realizzato in KSTAR. La temperatura ionica di 100 milioni di gradi raggiunta abilitando un plasma centrale efficiente il riscaldamento per una durata così lunga ha dimostrato la capacità unica del dispositivo KSTAR superconduttore e sarà riconosciuto come una base convincente per plasmi di fusione allo stato stazionario ad alte prestazioni”.
Il KSTAR ha utilizzato il dispositivo per la prima volta lo scorso agosto e ha proseguito il suo esperimento di generazione del plasma fino al 10 dicembre 2020, conducendo un totale di 110 esperimenti che includono operazioni del plasma ad alte prestazioni e esperimenti di mitigazione delle interruzioni del plasma.
Oltre al successo nel funzionamento con il plasma ad alta temperatura, il Centro di ricerca KSTAR conduce esperimenti su una varietà di argomenti, comprese le ricerche ITER, progettate per risolvere problemi complessi nella ricerca sulla fusione durante il resto del periodo sperimentale.
Il KSTAR condividerà i risultati dell’esperimento effettuato nel 2020, incluso questo successo, con i ricercatori di tutto il mondo nella conferenza sull’energia di fusione dell’AIEA che si terrà a maggio 2021.
L’obiettivo del KSTAR è portare la macchina a un funzionamento continuo di 300 secondi con una temperatura degli ioni superiore a 100 milioni di gradi entro il 2025.
Il presidente del Korea Institute of Fusion Energy Suk Jae Yoo ha dichiarato: “Sono così felice di annunciare il nuovo lancio della KFE come organizzazione di ricerca indipendente della Corea. La KFE continuerà la sua tradizione di intraprendere ricerche impegnative per raggiungere l’obiettivo dell’umanità: la realizzazione di energia da fusione nucleare “.
A partire dal 20 novembre 2020, il KFE, precedentemente National Fusion Research Institute, un’organizzazione affiliata al Korea Basic Science Institute, è stato rilanciato come organizzazione di ricerca indipendente.
Fonte: https://phys.org/news/2020-12-korean-artificial-sun-world-sec-long.html