Lukács
9 °C
22 °C

1000000 fokon gyártottak plazmát a fúzióhoz

2015.12.11. 17:57

Mérföldkőhöz érkezett csütörtökön a németországi Greifswaldben lévő kísérleti fúziós reaktor, a Wendelstein 7-X, amikor a kutatóknak sikerült héliumból plazmát előállítani - írja az MTI. A 725 tonna súlyú szerkezet egyik vákuumkamrájának mágneses mezejébe tíz milligramm héliumot vezettek, ezt egymillió Celsius-fokra hevítették, és így plazamállapotúvá alakították.

Tíz évvel az összeszerelés megkezdése és több kudarc után a Max Planck Plazmafizikai Intézet (IPP) ezzel hozzálátott első tesztjeihez a létesítményben, amely az atommag olvadását kutatja szénmentes energia-előállítás céljából. A Wendelstein 7-X elnevezésű fúziós reaktort a világ legbonyolultabb fúziós berendezésének tartják, és ez Németország egyik legnagyobb kutatás-fejlesztési beruházása, valamint az európai magfúziós kutatások alappillére.

A sztellarátor típusú berendezésben a szabályozott magfúzió létrehozásához erős mágneses terekkel tartják össze a plazmát, így állítanak elő hatalmas mennyiségű tiszta energiát.

A csütörtöki kísérletben csupán 50 milliszekundumnyi időre jött létre az erősen elvékonyodott héliumplazma. Később megpróbálják kitolni ezt az időtartamot fél órára. Ahhoz, hogy a deutérium nevű stabil hidrogénizotópból plazmát nyerjenek a kutatók, körülbelül százmillió Celsius-fokos hőmérsékletre van szükség. Ezek a kísérletek legkorábban 2017 végén kezdődhetnek el Greifswaldban.

Az első kísérlet megtekintésére európai és ázsiai országokból, valamint az Egyesült Államokból is érkeztek kutatók Greifswaldba, többen videókapcsolaton keresztül követték figyelemmel a történéseket. 

Az egymilliárd eurós berendezésben a tudósok a fúziót a Napban zajló folyamatokkal azonos módon akarják előállítani. Ehhez plazma - ionizált gáz - szükséges, hogy atommagok olvadjanak meg, és ezáltal óriási mennyiségű energia szabaduljon fel. Greifswaldban nem terveznek atommagfúziót.

Szakértők több mint hatvan éve dolgoznak azon, hogy a magfúziót környezetbarát energiaforrásként hasznosítsák. Az ilyen jellegű erőművek megalkotásához két reaktortípussal, tokamak és sztellarátor típussal dolgozik a tudomány. A tokamak berendezések fejlesztése sokkal gyorsabban zajlott, elsősorban az egyszerűbb kialakítás miatt. Ugyan a tokamak ma is az energiatermelő fúziós erőművek kutatásának és építésének fő iránya, a technikai fejlődés mára eljutott arra a szintre, hogy a sztellarátorok - számos előnyös tulajdonságuk miatt - megvalósítható alternatívát jelenthetnek. A tokamak típusból a ma létező legnagyobb berendezés Nagy-Britanniában található.

Úgy gondoljuk, a magfúzió a megújuló energiákkal együtt hozzájárulhat a globális energiaellátáshoz

- emelte ki Sibylle Günter tudományos igazgató a párizsi klímacsúcsra utalva.

Környezetvédelmi szervezetek és aktivisták korábban a technológia biztonsági kockázataira figyelmeztettek és a magas költségeket bírálták.

Günter becslései szerint még 35 évnek kell eltelnie az első erőművek megépüléséig. A franciaországi Cadarache-ban tervezett ITER tokamak típusú kísérleti reaktor üzembe helyezése 2025-re várható a szakértő szerint. Ezután még több évnek kell eltelnie, hogy bebizonyítsák, több energiát lehet belőle kinyerni, mint amennyi a működéséhez szükséges. Ezt követően kezdődhet el egy erőmű tervezése.

A Wendelstein 7-X elnevezésű kísérleti fúziós reaktor működését a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Wigner Fizikai Kutatóközpontja által kifejlesztett intelligens kamerarendszer felügyeli. A magyar kutatók és mérnökök által fejlesztett tíz kamerából álló rendszer feladata az, hogy a fúziós szerkezetet megvédje a károsodástól az esetleges meghibásodások esetén.

A kamerák a berendezés teljes belsejét megfigyelés alatt tartják, a rendszer az áttekintő képek mellett képes az egyes kritikus területek külön monitorozására, valamint az adatok valós idejű feldolgozására is. Az eredmények a szerkezet vezérlőrendszeréhez kerülnek, amely szükség esetén dönthet a reaktor biztonsági leállításáról is.