KSTAR

El KSTAR (o Korea Superconducting Tokamak Advanced Research ; en coreano : 초전도 핵융합연구장치 , literalmente "dispositivo de investigación de fusión nuclear superconductora") [ 1 ] ^{es un dispositivo} de fusión magnética en el Instituto Coreano de Energía de Fusión en Daejeon , Corea del Sur . Su objetivo es estudiar aspectos de la energía de fusión magnética que serán pertinentes para el proyecto de fusión ITER como parte de la contribución de ese país al esfuerzo ITER. El proyecto fue aprobado en 1995, pero la construcción se retrasó debido a la crisis financiera del este asiático , que debilitó considerablemente la economía surcoreana; sin embargo, la fase de construcción del proyecto se completó el 14 de septiembre de 2007. El primer plasma se logró en junio de 2008. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

KSTAR es uno de los primeros tokamaks de investigación del mundo en incorporar imanes totalmente superconductores, lo que será de gran relevancia para ITER , ya que este también utilizará imanes superconductores. El sistema de imanes de KSTAR consta de 16 imanes de campo toroidal de corriente continua de niobio - estaño , 10 imanes de campo poloidal de corriente alterna de niobio - estaño y 4 imanes de campo poloidal de corriente alterna de niobio-titanio . Está previsto que el reactor estudie pulsos de plasma de hasta 20 segundos de duración hasta 2011, cuando se actualizará para estudiar pulsos de hasta 300 segundos de duración. La vasija del reactor tendrá un radio mayor de 1,8 m, un radio menor de 0,5 m, un campo toroidal máximo de 3,5 Tesla y una corriente de plasma máxima de 2 megaamperios . Como en otros tokamaks, el calentamiento y la generación de corriente se iniciarán mediante inyección de haces neutros , calentamiento por resonancia ciclotrónica de iones (ICRH), calentamiento por radiofrecuencia y calentamiento por resonancia ciclotrónica de electrones (ECRH). La potencia de calentamiento inicial será de 8 megavatios por inyección de haces neutros (ampliable a 24 MW), 6 MW por ICRH (ampliable a 12 MW) y, por el momento, potencia de calentamiento por ECRH y RF aún por determinar. El experimento utilizará combustibles de hidrógeno y deuterio , pero no la mezcla de deuterio-tritio, que se estudiará en ITER .

A partir de diciembre de 2016, KSTAR ostentó repetidamente el récord mundial ( modo de alto confinamiento más prolongado ) al confinar y mantener un plasma de hidrógeno a una temperatura más alta y durante más tiempo que cualquier otro reactor. Mientras que KSTAR se centra en la temperatura del plasma iónico central, EAST se centra en la temperatura del plasma electrónico. ^{[ 4 ]}

• En diciembre de 2016, KSTAR afirma haber batido un récord al contener un plasma a 50 millones de grados Celsius durante 70 segundos. ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• En julio de 2017, el Tokamak Superconductor Avanzado Experimental (EAST) de China (101,2 segundos) afirmó haber batido un récord al contener un plasma durante 100 segundos. ^{[ 7 ]}
• En diciembre de 2020, KSTAR recuperó el récord al contener un plasma de 100 millones de grados durante 20 segundos. ^{[ 8 ]}
• En mayo de 2021, el EAST de China recuperó el récord al contener un plasma de 120 millones de grados durante 100 segundos. ^{[ 9 ]}

El diseño se basó en el experimento de física de Tokamak , que a su vez se basó en el diseño del Tokamak de ignición compacta . Véase Robert J. Goldston .

• 1995 – Se inició el proyecto KSTAR
• 1997 – El JET de la UE emite 17 MW de energía por sí mismo.
• 1998 – El JT-60U superó con éxito la etapa de unión energética y reconoció la posibilidad de la comercialización de la fusión nuclear.
• 2006 – Se da por finalizada la vida útil de tres reactores de fusión (JT-60U, JET y DIII-D).
• Septiembre de 2007 – Se construyen los principales dispositivos de KSTAR.
• Julio de 2008: Se produjo el primer plasma. Tiempo de mantenimiento: 0,865 segundos, Temperatura: 2 × 10⁶ K
• 2009 – Mantuvo un plasma de 320.000 A durante 3,6 segundos.
• Noviembre de 2010 – Primera prueba de plasma en modo H. ^{[ 10 ]}
• 2011 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 5,2 segundos, Temperatura: ~50 × 10⁶ K, ELM ( modo localizado en el borde ) disuadió con éxito por completo, siendo el primero en el mundo.
• 2012 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 17 segundos, Temperatura: 50 × 10⁶ K
• 2013 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 20 segundos, Temperatura: 50 × 10⁶ K
• 2014 – Se mantuvo el plasma a alta temperatura durante 45 segundos y se logró disuadir completamente el ELM durante 5 segundos.
• 2015 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 55 segundos, Temperatura: 50 × 10⁶ K
• 2016 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 70 segundos, Temperatura: 50 × 10⁶ K, y logró entrar en modo ITB durante 7 segundos. ^{[ 11 ]}
• 2017 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 72 segundos, Temperatura: 70 × 10⁶ K, y logró disuadir completamente a ELM durante 34 segundos, utilizando un sistema de calefacción de 9,5 MW.
• 2019 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 1,5 segundos, Temperatura: >100 × 10⁶ K.
• 2020, marzo – Plasma de alta temperatura mantenido durante 8 segundos, Temperatura: >100 × 10⁶ K (Temperatura media: >97 × 10⁶ K) ^{[ 12 ]}
• Noviembre de 2020 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 20 segundos, Temperatura: >100 × 10⁶ K. ^{[ 13 ]}
• Noviembre de 2021 – Plasma de alta temperatura mantenido durante 30 segundos, Temperatura: >100 × 10⁶ K. ^{[ 14 ]}
• Septiembre de 2022: Se mantuvo un plasma de alta temperatura durante 30 segundos. Temperatura: >100 × 10⁶ K. ^{[ 15 ]}
• Febrero de 2024: Se mantuvo un plasma de alta temperatura durante 48 segundos. Temperatura: >100 × 10⁶ K. ^{[ 16 ]}

• Página principal del Instituto Coreano de Energía de Fusión (KFE) (inglés)
• Página principal de KSTAR (inglés)
  • Comparación entre el KSTAR y el ITER
• PDF sobre el estado del proyecto KSTAR (sin fecha; parece ser de 2001. Incluye la diapositiva 13 con el cronograma de construcción hasta finales de 2004 y la diapositiva 16 con la operación a partir de 2005 y la modernización prevista para 2010-2011).
• Estado de ensamblaje de KSTAR, octubre de 2006 (PDF)
• Estado y resultados de la actualización de KSTAR para la campaña de la década de 2010.
• Actualización del sistema de líneas de transmisión KSTAR ICRF para un funcionamiento tolerante a las fluctuaciones de carga. Enero de 2013.