| EAST 2012년도 최신 실험성과 세계기록 갱신 | ||
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 2012년 7월 10일, EAST 초전도 토카막 물리실험을 순조롭게 마쳤다. 약 4개월 동안 실험한 이후 과학자들은 LHW(lower hybrid wave)와 이온 사이클로트론 라디오 주파수파(ion cyclotron Radio-frequency wave)를 이용해 다양한 패턴의 high-confined 플라즈마, 롱펄스(long pulse) high-confined 방전을 실현하였고, 많은 중요한 성과를 올렸으며, 토카막 운행역사에서 2개의 세계 기록을 만들었다. 그 중 하나는 400s이상의 2천만도 고변수 다이버터(high parameter divertor) 플라즈마를 획득한 것이고, 다른 하나는 안정적이고 중복된 30s이상의 high-confined 플라즈마 방전을 실현한 것이다. 세계 가장 긴 시간의 고온 다이버터 플라즈마 방전과 가장 긴 시간의 high-confined 플라즈마 방전을 실현한 것은 중국이 안정적으로 high-confined 플라즈마연구 영역에서 국제 선진 수준에 달하였다는 것을 의미한다. 고변수(high parameter), high-confined 패턴의 다이버터 플라즈마는 미래 핵융합 토카막 방전의 가장 기본적인 가동방식이다. 중국은 대형 국제거대과학프로젝트 국제 핵융합 실험용 반응로(ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor)에 참여해왔다. ITER의 첫 목표는 400s의 high-confined 플라즈마를 실현하는 것이지만 이 목표를 실현하려면 많은 과학과 기술(물리와 공정)적인 문제를 해결해야 한다. 현재 국제적으로 대부분의 토카막의 다이버터 플라즈마 지속시간은 모두 20s미만이며, 유럽과 일본의 과학자들은 최대 60s되는 고변수 다이버터 플라즈마를 획득한 적이 있다. 이번 실험에서 중국 과학자들은 미래 ITER의 400s 지속 가동에 관련된 핵심 문제를 해결하기 위해 노력을 기울였고, 최대 411s의 중심 플라즈마 밀도가 약 1입방m체적(m*m*m)당 2 ×10(지수19승), 중심 전자온도가 2천만도 이상인 고온 플라즈마를 얻었다. high-confined 플라즈마 방전은 미래 자기장이 강화된 유도결합형 핵융합로에서 우선적으로 채택되는 고효율 가동방식이다. 중국은 1980년대부터 토카막을 이용해 각종 방식의 high-confined 방전을 탐구하였고, high-confined 방전시간을 연장시키기 위해 꾸준히 시도했다. 그동안 장시간 high-confined 방전의 실현은 국제 핵융합 영역에서 추구하는 목표와 도전의 가장 큰 우선과제가 되었다. 현재 가동 중에 있는 토카막의 high-confined 방전시간은 대부분 10s미만이다. 일본은 2003년에 JT-60U설비(이미 폐기함)로 강흐름(high current) 중성빔 가열방식으로 28s의 high-confined 플라즈마 방전을 실현한 적이 있으며, 이는 지금까지 방전시간이 가장 긴 실험이었다. 이번 EAST실험에서 중국과학자들은 LHW(lower hybrid wave)와 라디오 주파수 파(ion cyclotron Radio-frequency wave)와의 협동방법을 이용해 low 리사이클링 조건에서 안정적이고 중복된 32s이상의 high-confined 플라즈마방전을 실현하였다. 중국 과학자들은 독특하고 경제적이며 효과적인 방법으로 미래 국제 ITER를 위해 효율적인 high-confined 실현으로 새로운 방향을 제공하였다. EAST는 국가발전개혁위원회가 입안한 ‘9•5’국가거대과학공정으로 중국과학자가 독립적으로 설계하고 제조한 세계 최초의 완전초전도 토카막설비로, 2007년에 준공되어 과학실험에 투입되었다. 국가과학기술부(ITER특별과제), 자연과학기금위원회, 중국과학원 등 관련 부문의 지원을 받아 과학실험을 꾸준히 추진해왔고, 최근에는 많은 해외 과학자들이 EAST를 이용해 과학실험을 하고 있다. 미국 에너지부는 EAST를 미래 자국의 자기장이 강화된 유도결합형 (magnetically confined) 핵융합협력의 우선 장비에 포함시켰다. 2012년 2월에 EAST과학실험에 시작하여 100명 이상의 해외 과학자와 폭넓은 협력연구를 추진해왔다. 실험과정에서 국내외 과학자들은 고변수 롱펄스(long pulse) 플라즈마 관련 과학기술문제를 둘러싸고 대량의 과학실험을 수행했고 새로운 성과와 과학실험데이터를 획득하여 향후 보다 높은 변량의 롱펄스 물리실험을 위해 튼튼한 기반을 다졌다. 정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/t20120711_3614070.shtml |
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