„Új korszak kezdődik, amikor kigyúl a második Nap”

2020. július 28-án „Az Energiatudományi Kutatóközpont (EK) mérnökeinek és kutatóinak a részvételével megkezdődött a világ első erőmű méretű fúziós kísérleti berendezésének, az ITER-nek az összeszerelése kedden a dél-franciaországi Cadarache-ban” – számol be az eseményről az Index.

Már 1985-ben, a hidegháború árnyékában, az amerikai és a szovjet vezetők, Reagan és Gorbacsov, megállapodtak a termonukleáris fúzió békés célú felhasználásáról. Ma ott tartunk, hogy Cadarache-ban, Franciaországban épül az ITER, avagy avagy International Thermonuclear Experimental Reactor, Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor, a világ egyik legnagyobb tudományos projektje, és ami új korszakot kezdhet az emberiség történelmében.




A fúziós energia kutatásán több tucat csoport dolgozik szerte a világban, köztük magyarok is. Az Energiatudományi Kutatóközpont szakemberei, korábban Csillebércen, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet plazmafizikai osztályának munkatársai dolgoznak az ITER-rel kapcsolatos fejlesztéseken.




Az ITER célja egy eddig példátlan, szinte tökéletesen tiszta és emberi léptékkel kifogyhatatlan energiaforrás kiaknázása, ami megoldást jelenthet jelenlegi energia-problémáinkra. A kihívás az, hogy az eredmény távoli, generációkon túlmutató lesz. Az ITER kísérleti jelleggel működik majd, tehát még nem a villamos hálózatba termel áramot. Ha az ITER sikeres, jövőben még további kísérleti erőműveket építenek, aztán elkezdődhet a különböző céllal készülő, különböző méretben legyártott, olcsó fúziós erőművek kora.




„Az ITER nagyságát leíró számok impresszívek: a reaktorkamrában 840 köbméter plazma fér majd el, ezt 360 tonnányi szupravezető mágnes tartja majd kordában, a hatalmas vasbeton kockába bújtatott reaktorszerkezet összesen 23 ezer tonna acél fogja alkotni. Az egész ITER tíz évre vetített összköltségét jelenleg 15 milliárd euróra becslik - ez ma a világ legnagyobb és legdrágább kutatás-fejlesztési projektje, amiben egyenrangú partnerként vesz részt az USA, Kína, Oroszország, Dél-Korea, Japán és India, valamint az Európai Unió, annak összes tagállamával.” – írja az Index.




A résztvevők 2006-ban állapodtak meg az ITER építéséről, a munkát felügyelő ITER Organization 2007-ben jött létre, és ekkor kezdték meg az építkezés előkészítését a francia atomenergetikai kutatóváros, Cadarache mellett. A terület rendezése 2009-ben fejeződött be, és nagyjából 2010-től kezdődött a létesítmény építése. 2019-ben az ITER már kétharmad részben kész, 2020-ban szerelik össze a fánk alakú reaktorkamrát, és 2025-ben nyomják meg ünnepélyesen a nagy piros gombot, amivel a plazma létrejön. „Ez még csak a "puha", ionizált hidrogénből generált hideg plazma lesz, a "kemény", a Napnál is forróbb deutérium-trícium fúziós kísérletek 2035-ben veszik kezdetüket. Az ITER létezése a tervek szerint ekkor teljesedik ki: a kutatók 50 megawatt energia befektetésével szeretnének legalább 500 megawatt energiát nyerni, úgy, hogy a második Napként tündöklő több százmillió fokos plazmát sikerül egyben tartani és megszelídíteni.” – írja az Index.




Az ITER termonukleáris erőmű lesz, azaz nem maghasadáson alapul a működése, mint a hagyományos atomerőműveké, hanem magfúzión. „Ez azt jelenti, hogy nem urán lesz benne a fűtőanyag, és nem a maghasadás során felszabaduló hőenergiát használja áramtermelésre, hanem az elemi hidrogén két, természetben is megtalálható izotópja, a deutérium és trícium nagy nyomáson és magas hőmérsékleten történő fúziója szolgáltatja az energiát.” „Ha megfelelő körülmények között egymáshoz préseljük egy deutérium és egy trícium atom magjait, akkor héliummá egyesülnek, miközben egy neutron is felszabadul. Mivel a hélium sokkal kedvezőbb energiaszintet jelent, mint amit a hidrogén két izotópja képvisel, a két állapot közti energiakülönbözet a hélium és a neutron mozgási energiája formájában távozik.” – írja az Index. Olyan a folyamat, mint ami a csillagokban, így a Napban is működő termonukleáris fúzió, és emberi léptékkel nincsenek időbeli, sem térbeli korlátai.




A technológia kihívása az, hogy a fúzióhoz százmillió Celsius-fokos plazmává kell hevíteni a fűtőanyagot, amit kordában kell tartani, nehogy érintkezzen a reaktorkamra falával, mert azonnal elpárologtatná azt, és a folyamat leállna a plazma kihűlésével. A megoldás mágneses tér lehet a plazma körül, ami összetartaná azt, és így lebegtetnék a reaktortérben.




Az ITER az emberiség egyik legígéretesebb vállalkozása. Ha beindul, sikeresen működik, és kigyúl a második Nap a Földön, azzal számos energiaellátással kapcsolatos probléma és ellentmondás oldódhat fel. A kísérlet honlapja ezen a linken érhető el.



Forrás: index.hu
alapján írta: Sós József
Képek forrása: index.hu, iter.org
(Itt oktatási célból szerepelnek.)