Južna Koreja je postavila novi rekord u nuklearnoj fuziji nakon što je uspjela superzagrijati plazma petlju na nevjerojatnih 180 milijuna stupnjeva Fahrenheit (100 milijuna stupnjeva Celzijusa) tijekom 48 sekundi. Reaktor Korejskog superprovodnog tokamaka za napredna istraživanja (KSTAR) oborio je prethodni svjetski rekord od 31 sekunde, postavljen istim reaktorom 2021. godine. Ovaj proboj predstavlja mali, ali impresivan korak na dugom putu prema izvoru gotovo neograničene čiste energije.

Znanstvenici su više od 70 godina pokušavali iskoristiti snagu nuklearne fuzije, procesa kojim zvijezde gore. Fuzijom atoma vodika, kako bi se stvorio helij pod izuzetno visokim pritiscima i temperaturama, takozvane glavne zvijezde pretvaraju tvar u svjetlost i toplinu, generirajući ogromne količine energije bez proizvodnje stakleničkih plinova ili dugotrajnog radioaktivnog otpada.

Međutim, repliciranje uvjeta unutar srca zvijezda nije jednostavan zadatak. Najčešći dizajn fuzijskih reaktora - tokamak - radi superzagrijavanjem plazme (jedno od četiri stanja materije, sastavljeno od pozitivnih iona i negativno nabijenih slobodnih elektrona) i zadržava ga unutar reaktorske komore u obliku krafne snažnim magnetskim poljima.

Prepreka

Zadržavanje turbulentnih i superzagrijanih zavojnica plazme dovoljno dugo da se dogodi nuklearna fuzija, ipak, bio je mukotrpan proces. Sovjetski znanstvenik Natan Yavlinsky dizajnirao je prvi tokamak 1958. godine, ali nitko nije uspio stvoriti reaktor koji bi mogao izbaciti više energije nego što je troši.

Jedna od glavnih prepreka bila je kako rukovati plazmom dovoljno vrućom za fuziju. Fuzijski reaktori zahtijevaju vrlo visoke temperature - mnogo puta veće od Sunca - jer moraju raditi pri znatno nižim tlakovima od onih na kojima se fuzija prirodno događa unutar jezgara zvijezda. Jezgra samog Sunca, primjerice, doseže temperature od oko 15 milijuna C, ali ima tlak otprilike jednak 340 milijardi puta tlaku zraka na morskoj razini na Zemlji.

Kuhanje plazme na ovim temperaturama relativno je lak dio, ali pronalaženje načina da je zadržite kako ne bi progorjela kroz reaktor bez uništavanja procesa fuzije tehnički je zahtjevno. Obično se to radi ili laserima ili magnetskim poljima. Da bi produžili trajanje gorenja svoje plazme u odnosu na prethodni rekordni pokušaj, znanstvenici su prilagodili neke aspekte dizajna svog reaktora, uključujući zamjenu ugljika volframom kako bi poboljšali učinkovitost "odvodnika" tokamaka, koji izvlače toplinu i pepel iz reaktora.

Nešto se neobično događa sa Zemljinom rotacijom i znanstvenici su zabrinuti: 'Problem bez presedana'

Cilj 300 sekundi

"Unatoč tome što je ovo prvi eksperiment proveden u okruženju novih volframovih odvodnika, temeljito testiranje hardvera i priprema kampanje omogućili su nam postizanje rezultata koji nadmašuju one prethodnih KSTAR rekorda u kratkom vremenu," rekao je Si-Woo Yoon, direktor Centra za istraživanje KSTAR, u priopćenju.

Znanstvenici KSTAR-a ciljaju da reaktor održi temperature od 100 milijuna C tijekom 300 sekundi do 2026. godine.

Rekord se pridružuje drugim postignućima postignutim od strane konkurentnih fuzijskih reaktora diljem svijeta, uključujući jedan postignut od strane Nacionalnog centra za paljenje (NIF) u Sjedinjenim Američkim Državama, koji je privukao pozornost nakon što je jezgra reaktora kratko ispuštala više energije nego što je uneseno.