한국의 핵융합 실험, 플라즈마를 1억도에서 20초 동안 제어하는 ​​세계 기록 경신

한국형 초전도 토카막 내비게이터(KSTAR)는 한국형 인공태양이라고도 알려진 초전도 핵융합 장치이다. 1억도 이상의 고온 플라즈마를 20초 동안 유지하는데 성공해 세계 기록을 경신했다.

한국핵융합에너지연구원(KEF) KSTAR 연구센터가 서울대학교(SNU)와 컬럼비아대학교와의 공동 실험으로 1억도 이상의 온도 플라즈마 생성에 성공했다고 밝혔다. 미국에서는 20초 동안 연속적으로 작동하는 것이 KSTAR 플라즈마가 핵융합을 추진하는 핵심 조건 중 하나이다.

2019년 KSTAR 플라즈마는 8초 동안 지속됐다. 2018년 실험에서는 KSTAR가 처음으로 1억도 플라즈마를 약 1.5초 동안 유지시켰다.

태양에서 일어나는 핵융합 반응을 재현하려면 KSTAR 같은 핵융합 장치 내부에 수소 동위원소를 넣어 원자핵과 전자가 분리된 상태인 플라즈마 상태를 만들어야 하고, 이온은 열이 있어야 하며 고온을 유지해야 합니다.

현재까지 1억도 이상의 온도에서 플라즈마를 간단하게 관리할 수 있는 핵융합 장치는 또 있다. 그러나 이들 중 아직까지 일반적인 전도성 소자의 작동 한계인 10초 이상 작동을 유지할 수 있는 것은 없으며, 이렇게 높은 온도에서 핵융합 장치에서 안정적인 플라즈마 상태를 장기간 유지하는 것도 어렵다.

KSTAR는 지난달 실험에서 내부투과장벽(ITB) 모드 성능을 개선해 플라즈마 상태를 장기간 유지하는 데 성공하며 초고온 플라즈마 제어의 병목 현상을 돌파했다.

KSTAR의 최종 목표는 2025년까지 300초 연속운전 성공이다.

https://phys.org/news/2020-12-korean-artificial-sun-world-sec-long.html