한국은 어떤 과학적 원리를 사용하여 인공태양을 개발하는데 성공했나요?

한국핵융합에너지연구원 초전도 토카막 첨단연구센터는 서울대, 미국 컬럼비아대와 공동연구로 이온온도가 더 높은 20초 플라즈마 구현에 성공했다고 밝혔다. 2020년 초전도 토카막 첨단연구센터에서는 플라즈마 내 핵융합의 핵심조건 중 하나인 연속운전이 가능하다. 초전도 핵융합 첨단연구 토카막은 초전도 핵융합 장치, 더 쉽게 말하면 인공 태양으로, 이온 온도가 섭씨 1억도가 넘는 고온 플라즈마를 20초 동안 유지하는 데 성공해 세계 신기록을 세웠다. .

2019년 초전도 토카막 플라즈마 운동에서 8초 플라즈마 작동 시간을 2배 이상 연장한 새로운 연구 결과가 나왔다. 이미 2018년 초 실험에서는 초전도 토카막이 처음으로 플라즈마 이온 온도 1억도에 도달했지만 지속 시간은 약 1.5초에 불과했다. 태양 아래에서 일어나는 핵융합 반응을 지구에서 재현하려면 초전도 토카막 같은 핵융합 장치에 수소 동위원소를 넣어 이온과 전자가 분리되는 플라즈마 상태를 만들어야 하며, 이온을 고온으로 가열하고 유지해야 한다. 아래에.

지금까지 섭씨 1억도 이상의 온도에서 플라즈마를 잠깐 작동시키는 다른 핵융합 장치도 있었다. 하지만 10초 이상 작동을 유지해야 하는 장벽을 깨뜨린 제품은 없습니다. 이것이 정상적인 전도 장치의 작동 한계이다. 이렇게 높은 온도에서는 핵융합 장치에서 안정적인 플라즈마 상태를 오랫동안 유지하기가 어렵다. 이번 2020년 실험에서는 한국 초전도 토카막 첨단연구센터가 지난해 개발한 차세대 플라즈마 동작 모드 중 하나인 ITB(Internal Transport Barrier) 모드의 성능을 개선해 장기간에 걸쳐 성공적으로 수행했다. 내부에 플라즈마 상태가 유지되어 초고온 플라즈마 운전의 기존 한계를 극복하였습니다.

한국핵융합에너지연구원 초전도토카막첨단연구센터 인시유 소장은 “1억도 플라즈마를 장시간 작동시키는 데 필요한 기술이 초전도 핵융합에너지 구현의 핵심”이라고 설명했다. 토카막 고온 플라즈마를 20초 동안 성공적으로 유지하는 것은 미래 상업용 핵융합로의 핵심 구성 요소인 장기간 고성능 플라즈마 작동을 보장하기 위한 경쟁에서 중요한 전환점이 될 것입니다.

한국핵융합에너지연구원 초전도 토카막은 지난해 8월부터 장치 가동을 시작해 12월 10일까지 플라즈마 발생 실험을 계속했다. 고성능 플라즈마를 포함해 총 110회의 플라즈마 실험이 진행됐다. 운영 및 플라즈마 간섭 완화 실험. 초전도 토카막 연구센터에서는 고온 플라즈마 작동 성공 외에도 남은 실험 기간 동안 핵융합 연구의 복잡한 문제 해결을 목표로 ITER 연구를 비롯한 다양한 주제에 대한 실험을 진행하고 있습니다.

초전도 토카막 첨단연구센터는 지난 5월 국제원자력기구 핵융합에너지 컨퍼런스에서 이번 성공을 포함해 2020년 전 세계 핵융합 연구자들과 주요 실험 결과를 공유했다. 초전도 토카막의 최종 목표는 2025년까지 섭씨 1억도 이상의 이온 온도에서 300초(5분) 동안 연속 작동에 성공하는 것이다. 서재우 한국원자력원장은 “한국원자력원이 한국에 독립 연구기관으로 새로운 기관을 설립하게 되었음을 알려드리게 되어 매우 기쁘다”고 말했다. 한국원자력발전소는 인류의 목표인 제어 가능한 핵융합 달성을 위해 도전적인 연구의 전통을 이어갈 것입니다.