دانشمندان در مرکز تحقیقات پیشرفته توکامک کره جنوبی(KSTAR) موفق شدند از طریق روش همجوشی هسته‌ای برای بیست ثانیه دمای صد میلیون درجه‌ای پلاسما را کنترل کنند. در این آزمایش که به طور مشترک میان دانشگاه ملی سئول و دانشگاه کلمبیای آمریکا انجام شد، محققان توانستند با استفاده از نسخه‌ای ارتقا یافته از دستگاه همجوشی توکامک، که با نام خورشید مصنوعی کره نیز شناخته می‌شود، پلاسمای دمای بالا را برای ۲۰ ثانیه با دمای یونی بیش از ۱۰۰ میلیون درجه حفظ کنند.

تا کنون هیچ‌یک از دستگاه‌های همجوشی در دنیا نتوانسته بودند بیش از ده ثانیه دمای بالای ۱۰۰ میلیون ‌درجه را نگه دارند چرا که در دماهای بالا نگه داشتن حالت پلاسمای پایدار برای زمان طولانی بسیار دشوار است.

سی وو یون، مدیر مرکز تحقیقاتی کی‌استار، گفت: «فناوری‌های مورد نیاز برای نگه داشتن دمای پلاسمای ۱۰۰ میلیون درجه نکته‌ای کلیدی برای تحقق انرژی همجوشی است. توفیق ما در دستیابی به رکورد بیست ثانیه نقطه عطفی در تلاش برای رسیدن به کارکرد بلدندمدت راکتور همجوشی هسته‌ای تجاری در آینده خواهد بود.»

برای اینکه بتوان همجوشی هسته‌ای، مشابه آنچه در خورشید رخ می‌دهد، را روی زمین شبیه‌سازی کرد ایزوتوپ‌های هیدروژن در درون دستگاه همجوشی موسوم به توکامک قرار می‌گیرند تا در شرایط پلاسما یون‌ها و الکترون‌ها از هم جدا شوند و یون‌ها در دمای بالا نگهداری شوند.

توکامک یک دستگاه مهار انرژی همجوشی است که شرایط پایداری پلاسما را فراهم می‌کند. در واقع درجه حرارت پلاسما به حدی بالا است که هیچ ماده جامدی نمی‌تواند آن را تحمل کند، در نتیجه دانشمندان از میدان‌های مغناطیسی برای توان کنترل قدرت همجوشی استفاده می‌کنند.

دستگاه‌های توکامک به طور گسترده در تولید انرژی هسته‌ای از طریق روش گداخت هسته‌ای به کار می‌روند. محققان پیشتر در سال ۲۰۱۸ توانسته بودند تنها برای ۱.۵ ثانیه دمای یونی پلاسما را در حد ۱۰۰ میلیون درجه را حفظ کنند. این در حالی است که دما در مرکز خورشید تنها به ۱۵ میلیون درجه سانتی‌گراد می‌رسد. موسسه تحقیقات پیشرفته کره جنوبی گفته است هدف آنان عملکرد مداوم ۳۰۰ ثانیه‌ای دستگاه با دمای یون بالاتر از ۱۰۰ میلیون درجه تا سال ۲۰۲۵ است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: phys.org