跨越“魔鬼300秒”壁垒，打造“人造太阳”

Published 13 Jun.2023 15:39(KST)

韩中日三国出席第10届亚太输运组会议
共享核聚变能源主要研究成果并讨论课题

韩中日三国研究者为破解“人造太阳”开发难题而齐聚一堂集思广益。

中国正在阿斯塔纳世博会中国馆展示人造太阳和核聚变技术。

韩国核聚变能源研究院与汉阳大学共同于13日至16日为期4天，在首尔汉阳大学校园举办“第10届亚太输运小组会议（Asia-Pacific Transport Working Group Meeting·APTWG）”。本次会议旨在分享和交流为实现核聚变能源所必需的研究课题——核聚变等离子体输运物理现象方面的研究成果。

核聚变研究的宗旨，是在地球上再现构成太阳热能基础的氢核聚变反应，并利用由此产生的能量发电。仅用1克氚和氦，就能获得相当于8吨石油的能量。与核裂变发电不同，核聚变只产生无害的中子，是一种清洁燃料，被视为可将人类从能源问题中解放出来的潜在替代方案之一。关键课题是在摄氏1亿度的超高温下，将等离子体在核聚变装置内部长时间稳定约束起来。然而，在高温等离子体状态下，由于不稳定性或湍流现象，会出现装置内部等离子体粒子和热量外泄的输运现象，从而难以实现长时间运行。为此，全球范围内围绕理解核聚变等离子体输运现象的各类研究正如火如荼地展开。韩国在2021年创造了1亿度等离子体运行32秒的世界纪录。专家认为，必须突破300秒大关，才能实现常态化运行。此外，达到无需额外输入能量也能触发自身核聚变链式反应的点火（ignition）阶段同样是一大课题。包括韩国在内的7个国家正在法国南部建设国际热核聚变实验堆（ITER），预计在2020年代末至2030年代初完工，届时有望实现点火。韩国近期已在ITER完工并成功点火为前提下，启动以2050年代商业化为目标的发电技术设计工作。

尤其是韩国、中国和日本，正利用各自的核聚变装置主导包括输运现象在内的核聚变等离子体物理研究。APTWG于2010年成立，旨在以这三个东北亚国家为中心，推动亚洲国家的等离子体湍流输运研究及联合研究的活跃开展。会议将分享涵盖各核聚变装置中开展的多种实验结果及其解析、核聚变等离子体物理理论与数值模拟在内的核聚变等离子体输运最新研究成果，并为开展前沿核聚变等离子体物理研究提供信息支持。