| 韓国超伝導トカマク先端研究 | |
|---|---|
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| デバイスタイプ | トカマク |
| 位置 | 大田、韓国 |
| 所属 | 韓国核融合エネルギー研究所 |
| 技術仕様 | |
| 主半径 | 1.8メートル（5フィート11インチ） |
| マイナー半径 | 0.5メートル（1フィート8インチ） |
| 磁場 | 3.5 T（35,000 G） |
| 火力 | 14MW |
| プラズマ電流 | 2 MA |
| 歴史 | |
| 建設日 | 2007年9月14日 |
| 運営年数 | 2008年～現在 |
KSTAR （韓国語： 초전도 핵융합 연구 장치 、文字通り「超伝導核融合研究装置」）[ 1 ]は、韓国の大田市にある韓国核融合エネルギー研究所にある磁気核融合装置です。この装置は、韓国のITERへの貢献の一環として、 ITER核融合プロジェクトに関連する磁気核融合エネルギーの側面を研究することを目的としています。このプロジェクトは1995年に承認されましたが、東アジア通貨危機によって韓国経済が大幅に弱体化したため建設が遅れました。しかし、プロジェクトの建設段階は2007年9月14日に完了し、最初のプラズマは2008年6月に達成されました。[ 2 ] [ 3 ]
説明
KSTARは、完全な超伝導磁石を備えた世界初の研究用トカマクの1つであり、これもまた超伝導磁石を使用するITERにとって大きな意味を持ちます。KSTAR磁石システムは、16台のニオブ-スズ直流トロイダル磁場磁石、10台のニオブ-スズ交流ポロイダル磁場磁石、4台のニオブ - チタン交流ポロイダル磁場磁石で構成されています。この原子炉は、2011年に最大300秒のパルスを研究できるようにアップグレードされるまで、最大20秒間の持続時間のプラズマパルスを研究する予定です。原子炉容器の長半径は1.8 m、短半径は0.5 m、最大トロイダル磁場は3.5テスラ、最大プラズマ電流は2 メガアンペアです。他のトカマクと同様に、加熱と電流駆動は、中性粒子入射、イオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）、高周波加熱、電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）によって開始されます。初期加熱出力は、中性粒子入射（24MWまでアップグレード可能）、ICRH（12MWまでアップグレード可能）による6MW、そしてECRHと高周波加熱による加熱出力（現時点では未定）です。本実験では水素燃料と重水素燃料の両方を使用しますが、 ITERで研究される重水素・三重水素混合燃料は使用しません。
プラズマ閉じ込め
2016年12月以降、KSTARは、他のどの原子炉よりも高温かつ長時間水素プラズマを閉じ込めて維持することで、世界記録（最長高閉じ込めモード）を繰り返し更新しました。KSTARは中心イオンプラズマ温度に焦点を当てているのに対し、EASTは電子プラズマ温度に焦点を当てています。 [ 4 ]
- 2016年12月、KSTARは5000万度のプラズマを70秒間閉じ込めるという記録を樹立したと主張した。[ 5 ] [ 6 ]
- 2017年7月、中国の実験的先進超伝導トカマク（EAST）（101.2秒）は、プラズマを100秒間保持するという記録を樹立した。[ 7 ]
- 2020年12月、KSTARは1億度のプラズマを20秒間保持することで記録を回復した。[ 8 ]
- 2021年5月、中国のEASTは1億2000万度のプラズマを100秒間保持することで記録を更新した。[ 9 ]
タイムライン
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この設計は、コンパクト点火トカマク設計に基づいたトカマク物理実験に基づいています。Robert J. Goldston を参照してください。
- 1995年 – KSTARプロジェクト開始
- 1997年 - EUのJETが自ら17MWのエネルギーを放出。
- 1998年 - JT-60Uがエネルギー接合の先へ成功し、核融合の商業化の可能性を認めた。
- 2006年 - 3基の核融合炉（JT-60U、JET、DIII-D）の寿命が終了。
- 2007年9月 - KSTARの主要装置が構築される。
- 2008年7月 - 最初のプラズマ発生。維持時間: 0.865秒、温度: 2 × 106K
- 2009年 – 320,000 Aのプラズマを3.6秒間維持しました。
- 2010年11月 – 最初のHモードプラズマ運転。[ 10 ]
- 2011年 – 高温プラズマを5.2秒間維持、温度: ~50 × 106K、ELM（エッジ局所モード）の完全阻止に世界で初めて成功しました。
- 2012年 – 高温プラズマを17秒間維持、温度: 50 × 106K
- 2013年 – 高温プラズマを20秒間維持、温度: 50 × 106K
- 2014年 - 高温プラズマを45秒間維持し、ELMを5秒間完全に阻止することに成功しました。
- 2015年 – 高温プラズマを55秒間維持、温度: 50 × 106K
- 2016年 – 高温プラズマを70秒間維持、温度: 50 × 106 Kで7秒間ITBモードを維持することに成功した。 [ 11 ]
- 2017年 – 高温プラズマを72秒間維持、温度: 70 × 106 K で、9.5 MW の加熱システムを使用して、34 秒間 ELM を完全に阻止することに成功しました。
- 2019年 – 高温プラズマを1.5秒間維持、温度: >100 × 106K。
- 2020年3月 – 高温プラズマを8秒間維持、温度: >100 × 106 K（平均温度：>97 × 106 K) [ 12 ]
- 2020年11月 – 高温プラズマを20秒間維持、温度: >100 × 106 K. [ 13 ]
- 2021年11月 – 高温プラズマを30秒間維持、温度: >100 × 106 K. [ 14 ]
- 2022年9月 – 高温プラズマを30秒間維持、温度: >100 × 106 K. [ 15 ]
- 2024年2月 – 高温プラズマを48秒間維持、温度: >100 × 106 K. [ 16 ]
参考文献
- ^ “KSTAR | 국가핵융합연구소” . www.nfri.re.kr (韓国語). 2020年8月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年6月20日閲覧。
- ^ "www.knfp.net" . 2015年10月23日.オリジナルより2015年10月23日時点のアーカイブ。
- ^ 「KSTAR、初のプラズマを祝う」ITER。2018年9月18日閲覧。
- ^ "중국 "인공태양 1억2000만도 101초 유지 성공"...앞선 한국 기록과 단순 비교는 어려워" .東亜科学。 2021年6月1日。
- ^ 「韓国の核融合炉、記録的なプラズマを達成 - World Nuclear News」 www.world-nuclear-news.org 2016年12月14日. 2018年9月18日閲覧。
- ^ Andrews, Robin (2016年12月19日). 「韓国、核融合の世界記録を樹立」 IFLScience . 2018年9月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年9月18日閲覧。
- ^中国科学院 (2017年7月6日). 「中国の『人工太陽』が100秒の定常高性能プラズマで世界記録を樹立」 . 2018年9月18日閲覧。
- ^ 「韓国の人工太陽、1億度で20秒間稼働の世界新記録を樹立」phys.org。
- ^ 「中国の『人工太陽』核融合炉が世界記録を樹立」 Futurism 、 2021年6月2日。
- ^ 「KSTARで初のHモードプラズマが実現」 。 2015年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年1月23日閲覧。
- ^ 「ニュース | 韓国核融合エネルギー研究所」 NFRIニュース。2016年12月14日。 2017年4月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ “한국형 인공태양, 섭씨 1억도 플라스마 8초 운전 성공 – Sciencetimes” (韓国語) 。2020年11月28日に取得。
- ^ 「韓国の人工太陽、1億度で20秒間稼働の世界新記録を樹立」 phys.org . 2020年12月29日閲覧。
- ^ Lavars, Nick (2021年11月24日). 「KSTAR核融合炉、30秒のプラズマ閉じ込めで記録を樹立」 . New Atlas . 2021年11月24日閲覧。
- ^ 「この核融合炉は30秒間、太陽の7倍の温度に達した」『ポピュラーメカニクス』2022年9月13日。 2022年9月15日閲覧。
- ^マクファデン、クリストファー（2024年3月29日）「韓国の『人工太陽』は太陽の中心温度の7倍に達する」『Interesting Engineering』誌。 2024年3月30日閲覧。
外部リンク
- 韓国核融合エネルギー研究院(KFE)ホームページ(英語)
- KSTARホームページ(英語)
- KSTAR プロジェクト ステータス PDF (日付なし – 2001 年のようです。スライド 13 には 2004 年末までの建設スケジュール、スライド 16 には 2005 年からの運用、2010 ～ 2011 年のアップグレード計画が含まれています。)
- KSTAR アセンブリ状況、2006 年 10 月 PDF
- 2010年代のKSTARアップグレードキャンペーンの現状と結果
- KSTAR ICRF伝送線路システムの負荷耐性運用のためのアップグレード。2013年1月
