KSTAR - KSTAR

Nicht zu verwechseln mit K-Typ - Sterne .
KSTAR
Korea Supraleitende Tokamak Advanced Research
KSTAR tokamak.jpg
Gerätetyp Tokamak
Ort Daejeon , Südkorea South
Zugehörigkeit Koreanisches Institut für Fusionsenergie
Technische Spezifikationen
Hauptradius 1,8 m (5 Fuß 11 Zoll)
Kleiner Radius 0,5 m (1 Fuß 8 Zoll)
Magnetfeld 3,5 t (35.000 g)
Heizleistung 14  MW
Plasmastrom 2  MA
Geschichte
Baudatum(e) 14. September 2007
Betriebsjahr(e) 2008–heute

Die KSTAR (oder K orea S uperconducting T okamak A dvanced R esearch; Koreanisch : 초전도 핵융합 연구 장치 , wörtlich "supraleitende Kernfusionsforschung Vorrichtung" bezeichnet ) ist eine magnetische Fusionsvorrichtung an dem Korea Institute der Fusionsenergie in Daejeon , Südkorea . Es ist beabsichtigt, Aspekte der magnetischen Fusionsenergie zu untersuchen, die für das ITER- Fusionsprojekt als Teil des Beitrags dieses Landes zu den ITER-Bemühungen von Bedeutung sein werden. Das Projekt wurde 1995 genehmigt, aber der Bau wurde durch die ostasiatische Finanzkrise verzögert, die die südkoreanische Wirtschaft erheblich schwächte; die Bauphase des Projekts wurde jedoch am 14. September 2007 abgeschlossen. Das erste Plasma wurde im Juni 2008 erreicht.

Beschreibung

KSTAR ist einer der ersten Forschungs-Tokamaks weltweit mit vollsupraleitenden Magneten, was auch für ITER von großer Bedeutung sein wird, da auch hier supraleitende Magnete zum Einsatz kommen. Das KSTAR Magnetsystem besteht aus 16 Niobium - tin Gleichstrom- toroidalen Feldmagneten, 10 Niobium - tin Wechselstrom poloidalen Feldmagneten 4 und Niob-Titan - Wechselstrom Magneten poloidalen Feld. Es ist geplant, dass der Reaktor bis 2011 Plasmapulse von bis zu 20 Sekunden Dauer untersucht und dann auf Studienpulse von bis zu 300 Sekunden Dauer aufgerüstet wird. Der Reaktorbehälter wird einen großen Radius von 1,8 m, einen kleineren Radius von 0,5 m, ein maximales Toroidfeld von 3,5 Tesla und einen maximalen Plasmastrom von 2 Megaampere haben . Wie bei anderen Tokamaks werden die Erwärmung und der Stromantrieb durch Neutralstrahlinjektion , Ionenzyklotronresonanzerwärmung (ICRH), Hochfrequenzerwärmung und Elektronenzyklotronresonanzerwärmung (ECRH) eingeleitet . Die anfängliche Heizleistung beträgt 8 Megawatt aus neutraler Strahlinjektion, die auf 24 MW aufrüstbar ist, 6 MW aus ICRH, die auf 12 MW aufrüstbar ist, und derzeit unbestimmte Heizleistung aus ECRH- und RF-Heizung. Das Experiment wird sowohl Wasserstoff- als auch Deuteriumbrennstoffe verwenden, jedoch nicht das Deuterium-Tritium- Gemisch, das in ITER untersucht wird .

Plasmaeinschluss

Ab Dezember 2016 würde KSTAR wiederholt den Weltrekord (längster High-Confinement-Modus ) halten, indem ein Wasserstoffplasma bei einer höheren Temperatur und länger als jeder andere Reaktor eingeschlossen und gehalten wurde. Während sich KSTAR auf die zentrale Ionenplasmatemperatur konzentriert, konzentriert sich EAST auf die Elektronenplasmatemperatur.

  • Dezember 2016 behauptet KSTAR einen Rekord, indem es ein Plasma bei 50 Millionen Grad Celsius für 70 Sekunden enthält.
  • Im Juli 2017 behauptet Chinas Experimental Advanced Supraconductor Tokamak (EAST) (101,2 Sekunden) einen Rekord, indem es ein Plasma für 100 Sekunden enthält.
  • Im Dezember 2020 hat KSTAR den Rekord zurückerobert, indem es für 20 Sekunden einen Wert von 100 Millionen Grad enthielt.
  • Im Mai 2021 hat Chinas EAST den Rekord zurückerobert, indem es 100 Sekunden lang ein Plasma von 120 Millionen Grad enthielt.

Zeitleiste

Das Design basierte auf dem Tokamak Physics Experiment, das auf dem Compact Ignition Tokamak Design basierte – siehe Robert J. Goldston .

  • 1995 - Start des Projekts KSTAR
  • 1997 - JET der EU emittiert 17 MW Energie aus sich selbst.
  • 1998 - JT-60U geht erfolgreich über den Energieknotenpunkt hinaus und erkennt die Möglichkeit der Kommerzialisierung der Kernfusion an.
  • 2006 - Die Lebensdauer von 3 Fusionsreaktoren (JT-60U, JET und DIII-D) wird beendet.
  • 2007, September - Die wichtigsten Geräte von KSTAR werden gebaut.
  • 2008, Juli - Erstes Plasma trat auf. Wartungszeit: 0,865 Sekunden, Temperatur: 2 × 10 6 K
  • 2009 - Aufrechterhaltung eines Plasmas von 320.000 A für 3,6 Sekunden.
  • 2010, November - Erster H-Modus- Plasmalauf.
  • 2011 - 5,2 Sekunden aufrechterhaltenes Hochtemperaturplasma, Temperatur: ~50 × 10 6 K, erfolgreich vollständig abgeschrecktes ELM ( Edge-Localized Mode ), weltweit erstmalig.
  • 2012 - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 17 Sekunden, Temperatur: 50 × 10 6 K
  • 2013 - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 20 Sekunden, Temperatur: 50 × 10 6 K
  • 2014 - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 45 Sekunden und erfolgreiche vollständige Abschreckung von ELM für 5 Sekunden.
  • 2015 - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 55 Sekunden, Temperatur: 50 × 10 6 K
  • 2016 - Hochtemperaturplasma für 70 Sekunden aufrechterhalten, Temperatur: 50 × 10 6 K, und erfolgreich ITB-Modus für 7 Sekunden durchgeführt.
  • 2017 - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 72 Sekunden, Temperatur: 70 × 10 6 K, und erfolgreich vollständig abgeschrecktes ELM für 34 Sekunden unter Verwendung eines 9,5-MW-Heizsystems.
  • 2019 - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 1,5 Sekunden, Temperatur: >100 × 10 6 K.
  • 2020, März - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 8 Sekunden, Temperatur: >100 × 10 6 K (mittlere Temperatur: >97 × 10 6 K)
  • 2020, Nov - Aufrechterhaltung des Hochtemperaturplasmas für 20 Sekunden, Temperatur: >100 × 10 6 K.

Verweise

Externe Links