Le Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), un dispositif de fusion supraconducteur également connu sous le nom de soleil artificiel coréen, a établi le nouveau record du monde en réussissant à maintenir le plasma à haute température pendant 20 secondes avec une température ionique supérieure à 100 millions de degrés (Celsius).

Le 24 novembre (mardi), le Centre de recherche KSTAR de l'Institut coréen de l'énergie de fusion (KFE) a annoncé que dans une recherche conjointe avec l'Université nationale de Séoul (SNU) et l'Université de Columbia aux États-Unis, il a réussi à faire fonctionner le plasma en continu pendant 20 secondes avec une température ionique supérieure à 100 millions de degrés, qui est l'une des conditions essentielles de la fusion nucléaire dans la campagne plasma KSTAR 2020.

C'est un exploit d'allonger de plus de 2 fois la durée de fonctionnement du plasma de 8 secondes au cours de la campagne plasma KSTAR 2019. Dans son expérience de 2018, le KSTAR a atteint pour la première fois la température des ions plasma de 100 millions de degrés (temps de rétention :environ 1,5 seconde).

Pour recréer les réactions de fusion qui se produisent dans le soleil sur Terre, les isotopes d'hydrogène doivent être placés à l'intérieur d'un appareil de fusion comme KSTAR pour créer un état de plasma où les ions et les électrons sont séparés, et les ions doivent être chauffés et maintenus à des températures élevées.

Jusque là, il y a eu d'autres dispositifs de fusion qui ont brièvement géré le plasma à des températures de 100 millions de degrés ou plus. Aucun d'entre eux n'a franchi la barrière du maintien de l'opération pendant 10 secondes ou plus. C'est la limite opérationnelle du dispositif à conduction normale et il était difficile de maintenir un état de plasma stable dans le dispositif de fusion à des températures aussi élevées pendant une longue période.

Dans son expérimentation 2020, le KSTAR a amélioré les performances du mode Barrière de Transport Interne (ITB), l'un des modes de fonctionnement du plasma de nouvelle génération développé l'année dernière et a réussi à maintenir l'état du plasma pendant une longue période de temps, dépasser les limites existantes de l'opération plasma à ultra-haute température.

Le directeur Si-Woo Yoon du centre de recherche KSTAR du KFE a expliqué :« Les technologies nécessaires aux longues opérations de 100 millions de plasma sont la clé de la réalisation de l'énergie de fusion, et le succès du KSTAR à maintenir le plasma à haute température pendant 20 secondes sera un tournant important dans la course à la sécurisation des technologies pour le long fonctionnement du plasma haute performance, un composant critique d'un réacteur de fusion nucléaire commercial à l'avenir. »

"Le succès de l'expérience KSTAR dans le long, le fonctionnement à haute température en surmontant certains inconvénients des modes ITB nous rapproche du développement de technologies pour la réalisation de l'énergie de fusion nucléaire, " ajouta Yong-Su Na, professeur au département de génie nucléaire, SNU, qui a mené conjointement les recherches sur l'opération plasma KSTAR.

Le Dr Young-Seok Park de l'Université de Columbia, qui a contribué à la création du plasma à haute température, a déclaré :« Nous sommes honorés d'être impliqués dans une réalisation aussi importante réalisée dans KSTAR. La température des ions de 100 millions de degrés atteinte en permettant un plasma central efficace le chauffage pendant une si longue durée a démontré la capacité unique du dispositif supraconducteur KSTAR, et sera reconnu comme une base convaincante pour une haute performance, plasmas de fusion à l'état d'équilibre."

Le KSTAR a commencé à faire fonctionner l'appareil en août dernier et prévoit de poursuivre son expérience de génération de plasma jusqu'au 10 décembre. mener un total de 110 expériences sur le plasma qui incluent des expériences d'opération plasma haute performance et d'atténuation des perturbations du plasma, qui sont des expériences de recherche conjointes avec des organismes de recherche nationaux et étrangers.

En plus du succès dans le fonctionnement du plasma à haute température, le centre de recherche KSTAR mène des expérimentations sur des sujets variés, dont les recherches ITER, conçu pour résoudre des problèmes complexes dans la recherche sur la fusion pendant le reste de la période d'expérimentation.

Le KSTAR va partager les principaux résultats de ses expériences en 2020, y compris ce succès avec des chercheurs en fusion du monde entier lors de la conférence de l'AIEA sur l'énergie de fusion qui se tiendra en mai.

L'objectif final du KSTAR est de réussir un fonctionnement continu de 300 secondes avec une température ionique supérieure à 100 millions de degrés d'ici 2025.

Le président de la KFE, Suk Jae Yoo, a déclaré :"Je suis très heureux d'annoncer le nouveau lancement de la KFE en tant qu'organisation de recherche indépendante de Corée. La KFE poursuivra sa tradition d'entreprendre des recherches stimulantes pour atteindre l'objectif de l'humanité :la réalisation de l'énergie de fusion nucléaire, " il a continué.

Depuis le 20 novembre, 2020, le KFE, anciennement l'Institut national de recherche sur la fusion, une organisation affiliée à l'Institut coréen des sciences fondamentales, a été relancé en tant qu'organisme de recherche indépendant.