Ha az első reaktor kudarcot vall, vége a történetnek

Fúziós hét az Indexen! Ezekben a napokban részletesen bemutatjuk a fúziós energia kutatásának egyik fő központját, a franciaországi ITER-t, hogy hol tartanak a munkák, min dolgoznak a magyarok, mik a hatalmas nemzetközi projekt ígéretei, kilátásai, esetleges buktatói. Első, bevezető cikkünkben összefoglaltuk, hogy mi is az az ITER, második cikkünkben helyszíni  riportot olvashattak az építkezésről, a harmadik nagyképes anyagunkban rácsodálkoztunk az ITER esztétikájára, ez pedig itt az Index fúziós sorozatának negyedik része, amiben három magyar mérnök mondja el, hogyan látják ők az ITER-t.

Szeptember 11-én bejártam a dél-franciaországi Cadarache mellett épülő kísérleti fúziós erőművet, és találkoztam több, ott dolgozó magyarral is. Ők a rendkívül szerteágazó és forradalmi tudományos projekt egyes mérnöki, kutatói feladatain dolgoznak, és sorra oldják meg a bonyolultabbnál bonyolultabb problémákat, keresnek megoldásokat olyan kérdésekre, amik mostanáig sosem merültek fel az energetikában. Közülük hárommal le is ülhettem egy hosszabb beszélgetésre, aminek elején megkértem őket, mutassák be, min dolgoznak, hogyan kerültek az ITER-projektbe. Meglepően őszintén és keresetlen szavakkal beszéltek munkájukról, a gyakran leküzdhetetlennek tűnő akadályokról, arról, hogy milyen kompromisszumokat kell kötni az ITER-ben végzett munka során, és hogy miképp látják ők belülről az emberiség valaha volt legnagyobb, nemzetközi összefogással kovácsolódó tudományos projektjét. Aminek sikerét sokan messiásként várják, hogy megnyugtató megoldást adjon az emberiség energiaéhségére.

Kiss Gábor: Én az üzemanyag-befecskendezés vagy üzemanyag-bejuttatás szekcióban dolgozom integrációs mérnökként. Ez azt jelenti, hogy vagy abban veszek részt, hogy hogyan fejlesztenek ki egy eszközt, amit a reaktorba be kell rakni és helyet csinálni neki, vagy pedig koncepcionálisan mi megtervezünk valamit és azt kiadjuk a részfeladatért felelős nemzeti ügynökségnek (domestic agency), aki hazai szerződött partnereket keres hozzá, akik a részletes terveket megalkotják.

És akkor ők mondják meg, hogy le tudják-e gyártani?

Igen, olyankor megígérnek sok mindent, aztán utána derül ki, hogy az ígéret meg a szép szó hogyan viszonyul egymáshoz.

Egyébként a csillebérci Izotóp Intézet Kft.-ben dolgoztam, amikor szólt egy volt kollégám, aki a KFKI-ban (Központi Fizikai Kutatóintézet) dolgozik, hogy lenne egy németországi mérnökgyakornok pozíció, és ha gondolom, akkor próbálkozzak meg vele. Engem érdekelt, jelentkeztem, felvettek. Ez egy EU-s, hároméves mérnökképzés, projektmunka és tanulás volt egyszerre, ami után lehetett ide az ITER-be állásokra pályázni. Megpályáztam két állást, és végül 2010-ben egy harmadikra meghívtak dolgozni. Most egy olyan pozícióban vagyok, amelyiket annak idején azért nem pályáztam meg, mert úgy éreztem, hogy biztos nem fog nekem menni.

Bede Ottó: Én az úgynevezett remote handling szekcióban dolgozom, amit távkezelésnek lehet talán a legfrappánsabban lefordítani. Ezek olyan eszközök az ITER-hez, amik majd a nukleáris üzem alatt lesznek elsősorban használatban, tehát az indokolja a létezésüket. A kezdetektől ki fogjuk próbálni őket, amikor még igazából nincs sugárzás, ami indokolná. Szóval minket is szorít a 2025-ös első plazmahatáridő, úgyhogy arra készülünk. Én a divertorkazettákat kiszedő-kicserélő karbantartó rendszer technikai megvalósításáért felelek, a velünk dolgozó cégek kiválasztása, a szerződések menedzselése Barcelonában folyik, és én az itteni műszaki kapcsolattartó vagyok.

2010 óta vagyok az ITER-nél folyamatosan, előtte voltam már itt rövidebb ideig a Wigner Fizikai Kutatóközpont kiküldöttjeként, szóval az első első utam az ITER-hez 2007-ben volt, amikor hat hónapra kerültem ki egy véletlen folytán. A Wignerben akkoriban kapcsolatban voltunk a karlsruhei kutatóintézettel, aminél mérnökhiány volt. Bár elég sok fúziós munkában részt vettek már, örömmel átadtak néhány részfeladatot a magyar mérnököknek. Akkor fölállt egy magyar csapat a KFKI telephelyen, az RMKI-ban (Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetben, a mai Wigner elődjében), és én véletlenül, legalábbis nem emlékszem, hogy az én döntésem lett volna, de megkaptam azt a feladatot, hogy a teszt köpenyelemek csőrendszerének a ki- és beszereléséhez használatos manipulátorkar koncepcióját dolgozzam ki. Aztán itt az ITER-nél felmerült akkoriban, hogy a teszt köpenyelemek távkezeléses karbantartásához ért-e valaki, és akkor tudtommal az egész világon csak én foglalkoztam ezzel. Úgyhogy elég könnyű volt megnyerni ezt a hat hónapos munkát, és így kerültem bele ebbe a remote handling szekcióba.

Nagy Dániel: Én is gépészmérnök vagyok, és a diagnosztika részlegen dolgozom. Eddig kétféle projekttel foglalkoztam és foglalkozom a mai napig is. Az egyik a tokamak belső falán futó kábelek és a felfogatásuk megtervezése, az ITER-ben lévő körülményeket figyelembe véve. Ez sokkal komplexebb projekt, mint amilyennek első hallásra hangzik, nagyon komoly technikai problémákkal kell megküzdeni, folyamatos problémamegoldással és küzdelemmel jár, hogy működjön, de szép lassan azért halad előre. A másik dolog, amivel foglalkozom, az is diagnosztika: a tokamak berendezésnél, három alsó portban a diagnosztikai tartószerkezeteket fejlesztjük. Ezek mindegyike tíztonnás alkatrész, szóval nem csak ilyen kis polcok a falon, hanem elég nehezek. Én vagyok a felelőse – TRO-ja, azaz Technical Responsible Officere –, hogy a dizájn működjön, hogy a gyártók az ITER feltételeit figyelembe vegyék.

Én is a Wignerből kerültem ide ki, 2015-ben. Mi a Wignerben már foglalkoztunk ezzel a kábelezés dologgal, és amikor itt az ITER-ben próbáltak egy csapatot felépíteni, ami ezt megtervezi, megkaptuk a lehetőséget két kollégám és én, hogy ezen dolgozzunk, koncepciókat fejlesszünk, dokumentációkat rakjunk össze.

Bede Ottó: Ez egyébként jellemző az elmúlt tíz évre, hogy nagyon sok koncepciót kellett kidolgozni, nagyon kreatív időszak volt, mert ötletekre volt szükség elsősorban. Igazából ez elég szép része a mérnöki munkának, szerintem nagyon sokan ezért választjuk ezt a pályát, hogy álmodozhassunk, modellezhessünk és ezt megmutassuk másoknak. De amikor évekig csinálja ezt valaki, akkor egy idő után kezd neki hiányozni, hogy most már jó lenne valamivel eljutni a végleges állapotba is, és újra érezni a fém szagát a műhelyben. Most újra ehhez közeledünk, úgyhogy megint jön egy érdekes, izgalmas időszak.

Mennyire nehéz együtt dolgozni más gondolkodásmódokat, más munkakultúrát, más vitakultúrát képviselő nemzetekkel egy ilyen nemzetközi projektben?

Nagy Dániel: Nehéz, de van itt még valami, ami végleg nem könnyíti meg: a távmunka. Hiába van ez a csomó kütyü, a Skype, a videókonferenciák, nehéz úgy megbeszélni dolgokat, hogy távol vagy a másiktól, aki a világ másik felén dolgozik. Én többek között japánokkal dolgozom együtt, és ez sokszor úgy néz ki, hogy ülünk a távmítingen, hallgatjuk egymást, néha én, néha ők nem értenek valamit, és akkor hagyjuk az egészet. Azt szeretik, ha én szépen leírom egy prezentációban, hogy mit akarok mondani, és egy-két nap múlva emailben válaszolnak. Nehéz így konkrétan megbeszélni velük dolgokat, és egyébként a japán kollégám is mondja, amikor ide jön, hogy neki is sokkal jobb úgy dolgozni, hogy személyesen itt van, mert olyankor tudunk igazán haladni a munkában.

Bede Ottó: Ez így van, általában az ázsiai kollégákra jellemző, hogy jobban szeretnek írásban vagy kis csoportban személyesen átbeszélni problémákat, tehát hiába beszélgetünk sürgősen eldöntendő dolgokról videókonferencián keresztül, ott nem fognak még kérdezni sem. A megbeszélés után viszont jönnek az emailek. Azt gondolom, hogy hiába lenne, mondjuk, holografikus megjelenítés egy videokonferencián, az apró rezdülések, a hanghordozás, az igazi emocionális jelek akkor is nagyon nehezen jönnének át.

Mondjuk konkrét példának azt, hogy a tokamaknál van egy szűkös hely, amibe két rendszert be kell illeszteni, viszont a kettő együtt túl nagy. Tehát az a feladat, hogy döntsük el, ki enged. Egy ilyen távmegbeszélésen mindenki elmondja, hogy ő mekkora helyet szeretne elfoglalni, ütköznek az igények, és onnan nagyon nehéz tovább lépni. Viszont ha idejön személyesen, akkor jobban érezzük, hogy neki mennyire fontos az a hely, meg én is jobban el tudom magyarázni, nekem ez tényleg létfontosságú, hogy az én rendszerem jobban elférjen. Akkor kialakul egy interakció, személyesen könnyebb kompromisszumokat kötni, engedményeket tenni, amit borzasztó nehéz emailen keresztül intézni.

Kiss Gábor: Van veszekedés, van kiabálás, akár Skype-on, akár személyesen, és még zsarolás is előfordul, legalábbis műszaki szempontból. Aztán valahogy valaki csak kibékül a másikkal, és elkezdünk megint együtt dolgozni.

Nagy Dániel: Lehet, hogy minden építkezés ilyen, ahogy nőnek ki az épületek a földből. Mindannyian találkozunk erősen fejvakarós műszaki kérdésekkel, van, hogy valami megoldhatatlannak tűnik, ami az ITER-nek is óriási problémája, és amikor együtt gondolkodunk, hogy miképp lépjünk tovább egy problémán, akkor a metakommunikáció sokszor többet segít, mint hinnénk.

A kommunikációs különbségeken túl szabványokban, mérnöki kérdésekben nincsenek ütközések?

Kiss Gábor: A szabvány ugyanaz mindenkinél, azzal nincs gond. A beszállítókkal, a nemzeti ügynökségeknek dolgozó gyártókkal viszont komoly alkudozásokra kényszerülünk olykor. Konkrét példa: van egy szögben meghajló alkatrészünk, amit le kell gyártatni. A kérdés, hogy melyik méretét vegyük figyelembe. Egy szögben hajlított alkatrészt gyártani nem egyszerű, a kész terméket megmérni, ellenőrizni meg pláne nem az. Erre vannak szabványok, amik az elkészült alkatrészre is adnak egy értéket, meg ha már össze vannak hegesztve az alkatrészek, arra is ad egy értéket, és ezek után még nekünk van egy úgynevezett ellenőrző rajzunk is, amin nem a szöget méregetjük, hanem az elkészült alkatrészek sarokpontjait, befoglaló méreteit. Most zajlik erről egy vita az egyik gyártóval: a kínai partner szeretné, ha csak az elkészült alkatrész egy bizonyos szögméretét vennénk figyelembe, nekünk viszont ez nem elég, mert az ellenőrző rajz által megadott paramétereket is figyelembe kell vegyük. És akkor a küldenek fotót, ahogy méregetik az alkatrészt. Azon meg látom, hogy a hegesztéshez előkészített csövek ilyen sima villás támasztékokra vannak fölrakva méterenként. Kérdezem tőle, hogyan hegesztitek össze? Olyankor is ugyanilyen villás támasztékokon vannak? Vagy van hegesztőasztal, amin egy saturendszerbe be vannak fogatva a csövek 15 centinként, és amikor odamegy a hegesztő, csak összehegeszti a darabokat, és mivel nem ugrál szanaszét az egész, sokkal precízebben lehet dolgozni. Na, akkor ez a kontaktember nem tudja megmondani, hogy hogyan hegesztenek, neki azt meg kell kérdeznie. És a beszélgetés egyből elakad, mert a partnernek tulajdonképpen fogalma sincs. Az ITER területénél harmincszor nagyobb kínai gyárról van szó, ahol kétmilliárd csövet hegesztenek, és ő nem tudja fejből megmondani, hogy a mi csövünk hogyan készül – szabvány ide vagy oda.

Nagy Dániel: Igen, ez így van. A másik része meg az, hogy nehéz távolról fejleszteni, ráadásul nem az van, hogy öt éve fixek a peremfeltételek, hanem itt nálunk is folyamatosan változnak a dolgok, és aki távol van, azt nehéz teljesen ebben az információkörben tartani, hogy mit kell figyelni, aktuálisan mi fontos. A CERN Nagy Hadronütköztetője sok szempontból hasonló, de máshogy fölépülő projekt volt, ott belül tervezték és gyártották le a dolgokat, ez meg is látszott az elkészülési időn. Az ITER-nek a különlegessége ez a domestic agency rendszer, hogy mindenféle földrészekről már legyártva jönnek az alkatrészek, és hogy az információáramlás jól menjen, jól át tudjuk adni a peremfeltételeket, és hogy azt meg is értsék normálisan, azért elég nagy kommunikációs probléma.

Bede Ottó: Szerintem az, hogy milyen együtt dolgozni más nemzetek tagjaival, nagy mértékben egyénfüggő is. Igazából elég nehéz általánosítani, nemzetiségeken belül is rengeteg típusú ember van, és mindig inkább az a feladat, hogy az adott egyénnel megtaláljuk azt a közös hangnemet, ami előreviszi a munkát.

Nagy Dániel: Azért is egyedülálló projekt az ITER, mert nagyon sok szempontból kísérleti az itt épülő fúziós erőmű. Ezek a rendszerek, amikkel foglalkozunk, nagyon fejvakarósak, olyan dolgokat fejlesztünk, amikre még nem volt példa, és részemről igaz ez akár a kábelezésre is. Tehát olyan problémákkal találkozunk, amikre mi próbálunk mindig ipari megoldást találni, de egyszerűen nincs. Még az olyan legtriviálisabb részletekben is, hogy miképp kell befogatni egy kábelt. Mert ki kell bírnia a terheléseket, de ugyanakkor hőtani szempontból is jónak kell lennie. Ezeket nekünk kell kifejleszteni, és az ITER többi részterületén is ez a helyzet, egy csomó nagyon nagy műszaki kihívás van.

Ugyanakkor ez egy nukleáris berendezés is, ami azt jelenti, hogy nagyon-nagyon szigorú szabályok vonatkoznak rá. A biztonság az elsődleges, és minden dizájnnak végletekig kiforrottnak és biztonságosnak kell lennie. Ez a nagyon speciális kettősség a fő jellemzője ennek a projektnek, ez az, ami nagyon lelassítja és nagyon nehézzé, de ugyanakkor érdekessé is teszi a munkát.

Bede Ottó: A munkaidőnk jelentős része a nukleáris követelmények biztosításával telik, be kell bizonyítani, hogy minden követelményt figyelembe veszünk, és már eleve nagyon sok időt töltöttünk el a követelmények összeírásával is.

Összefoglalná, hogy mik ezek a követelmények?

Minden nukleáris létesítményre szigorú szabályok hosszú sora vonatkozik, csak hogy egyet mondjak, kiemelkedő földrengésbiztonságot kell elérni. A hagyományos atomerőművekhez képest az ITER-nek a különlegessége, hogy működés közben, a mechanikai igénybevétel következtében kis mennyiségű finom radioaktív por keletkezik. Ami persze nem juthat ki a környezetbe, mert belélegezve tíz-húsz év múlva különféle megbetegedéseket okozhat. Ez a por egyrészt a tokamak belső faláról leváló részecskékből, másrészt a vákuumkamrát körülvevő, úgynevezett port cell helyiségekben lévő szilárd részecskékből tevődik össze, és a deutérium-trícium fúzió közben felaktiválódhat, vagy ahogy a szakirodalom mondja, tríciumosodhat.

Nagy Dániel: Ezt a port tehát bent kell tartani a takarításig, ezt pedig azzal érjük el, hogy nyomás alatt tartjuk a tokamakot, hogy amikor karbantartás, vagy a diagnosztikai eszközök szerelése miatt kinyitjuk egyes nyílásait, akkor a nyomás bent tartsa a port. Elvileg, ha minden jól működik, akkor ez a por a vákuumkamarából soha nem fog kerülni. De ezenkívül is van még egy csomó nukleáris biztonsági esemény és baleseti lehetőség, amit nekünk meg kell vizsgálni a tervezési folyamat alatt. Mindenféle eseményre terveznünk kell, minden egyes alkatrész, ami bemegy a vákuumkamrába, különféle dizájnértékeléseken kell átmenjen, nagyon komoly minőségi követelményeknek kell megfeleljen, erről megfelelő jelentéseket kell írni, és mindez visszakövethető kell hogy legyen. Ez mind a nukleáris biztonság része, és olyan eseményekre is vonatkoznia kell, amik, mondjuk, száz évben egyszer történnek meg – de nekünk akkor is elemezni kell, és irtó komoly dokumentációt kell készítenünk a legkisebb méretű alkatrészekhez is. Úgy, hogy a francia nukleáris hatóság megjelenhet gyakorlatilag bármelyik beszállítónknál, hogy ellenőrizze, a náluk lévő dokumentációk rendben vannak-e. Emiatt is nagyon drága és lassú itt a munka.

Bede Ottó: Kettős védelemről beszélhetünk a tokamak esetében. Egyrészt van a belső, zárt vákuumtartály és a kriosztát, és ezek tökéletesen zárható nyílásai, másrészt a hatalmas, több tonnás acélajtók, amik a tokamaképület belsejében körbefutó galériákat, illetve ott a diagnosztikák kezeléséhez szükséges port cell helyiségeket elszigetelik. Ajtók nyilván azért kellenek, mert néha be kell vinni és ki kell hozni dolgokat, és ez nagyon alapos előkészítést igénylő művelet, amit úgy kell véghez vinni, hogy egy porszem sem kerül kifele – ezt szolgálja ez a túlnyomásos kvázi zsiliprendszer.

Mint már Dani említette, az erőmű alkatrészeinek szigorú minőségi követelményeknek kell megfelelniük. Kategorizálva vannak aszerint, hogy lesz-e majd nukleáris biztonsággal összefüggő feladatuk, és ha igen, akkor még szigorúbb paraméterek vonatkoznak rájuk. Vegyünk egy földrengést. Bizonyos alkatrészeknél elfogadjuk, hogy elgörbülhetnek, de nekünk arra is gondolni kell, hogy mi van, ha rövid időn belül jön egy újabb nagy erejű rengés. Azt is bírnia kell, akkor is működniük kell a biztonsági rendszereknek.

Nagy Dániel: És nemcsak hogy földrengés, de repülőgép-becsapódás, terrortámadás is jöhet, sőt egyszerre tűz és földrengés, szóval az egyes események változatos kombinációira is gondolnunk kell. Van tehát egy hosszú lista az eseményekről, és ezt mindet le kell fordítani gyakorlatilag az egyes alkatrészekre vonatkozó terhelésekre, hogy 5 vagy 5000 Newton erő hat rájuk bizonyos helyzetekben. Ez mind idő és pénz.

Bede Ottó: Van például egy olyan műszaki kihívás a földrengésekkel kapcsolatban, hogy a tokamaképület egy ilyen földrengés-elnyelő alapzaton áll, amit nagyjából úgy kell elképzelni, hogy nagyon sok hordó egymás mellé van téve, föl vannak töltve kavicsokkal, és ezek a hordók el tudnak mozdulni jobbra-balra, ha jön egy vízszintes rázkódás. Viszont nem képesek csillapítani semennyit függőleges irányban, miközben a külső felületén alátámasztott tokamak legnehezebb része a központi tekercs. Ha jön egy függőleges irányú rezgés a talaj felől, akkor ez a középső tekerccsel elkezd belengeni, amitől nagyon komoly gyorsulások jelentkeznek a gépben. Nekünk erre a terhelésre kell méretezni az alkatrészeket, nem a talajnál jelentkező gyorsulásra, ami megsokszorozódhat bent a gépben.

Mik a legnagyobb kihívások a saját munkájukban?

Nagy Dániel: Az én esetemben a kábelezés alkatrészei nukleáris alkatrésznek számítanak, ezért szigorú követelmények vonatkoznak rájuk. De ezen túlmenően azzal is számolni kell, hogy mennyi helyünk van ezek beépítésére. Be kell férjünk egy adott helyre, oda beszerelni adott számú kábelt, azokat egy bizonyos hőmérséklet alatt kell tartanunk. Közben nagyon sokféle hőforrás éri a kábeleket, mert egyrészt van a nukleáris fűtés, tehát a neutronáram miatt felmelegszik, aztán van az elektron-ciklotron fűtőrendszer és ott van a plazma irtózatos hősugárzása is. Szóval jönnek ezek a hőterhelések, plusz az üzemelés során jelentkező különféle mechanikai rezgések, meg az esetleges külső hatások, például egy földrengés, az ezekből adódó feszültségek. Nekünk műszakilag ezt mind meg kell oldani, bizonyos szint alatt kell tartanunk mind, szem előtt tartva, hogy minderre mennyi helyünk van, és hogy egy nukleáris nyomástartó edényről van szó. Ez önmagában a nagy kihívás. Az ember elkezd dolgozni, és fogja a fejét, mit is kellene kitalálni, miközben egyáltalán nem triviális, hogy milyen megoldásokat lehet alkalmazni.

Bede Ottó: Nálunk minden kihívás a költségvisszafogásra vezethető vissza. Azt hiszem, 2001-re készült az első igazán részletes ITER-terv, és azt nagyon drágának találták. Egy költségcsökkentő döntés nyomán bizonyos méreteit az épületnek lecsökkentették, ami azt eredményezte, hogy egyes szobák kisebbek lettek, valamennyire maga a tokamak is kisebb lett, funkcióban viszont nem változott, úgyhogy ugyanazokat a funkciókat be kell tudnunk építeni az épületbe. Ezért jelenleg a portkamrák berendezésének a véglegesítése, hogy mindenki elférjen egymás mellett, ez az aktuális legnagyobb kihívás.

A remote handlingre ezt leszűkítve azt jelenti, hogy nagyon nagy tömegeket fogunk mozgatni nagyon szűk helyeken, nagyon kis biztonsági hézaggal. Tíztonnás divertorkazettákat fogunk konzolosan felfüggesztve egy olyan szűk nyíláson kihozni, hogy 25-25 milliméter lesz alatta és fölötte. És ez a 25-25 milliméter csak névleges hézag, könnyen lecsökken, ha valami nem tökéletesen sikerül az építkezés során, ha a fal egy centivel közelebb sikerül, márpedig ez betonozásnál természetes.

Ez azért nem hangzik nagyon jól.

Kiss Gábor: Két centi a tűréshatár betonozásnál, a hivatalos tervekhez képest ennyivel változhat a falak mérete, helyzete. Láttad a portszobákat, hogy milyen nagyok, meg ez az egész épület, ezt nem lehet tizedmilliméter pontosan kibetonozni. De van másik aspektusa is a helyhiánynak. A portszobák nem maradnak üresen, tele lesznek zsúfolva mindenféle berendezéssel, műszerekkel, kábelekkel. Ezzel kapcsolatban van egy követelmény: annak az illetőnek, aki bemegy oda, biztosítani kell egy járható folyosót, ami 180 centiméter magas, 90 centiméter széles. Ez utóbbiból kisebb belógó alkatrészek esetében fel lehet áldozni 15 centit, tehát marad 75. Ez azért kell, mert aki oda bemegy, azon egy szkafanderszerű védőruha lesz, és a folyosónak ember kimentésére is alkalmasnak kell lennie. Komoly nehézségekbe ütközik, hogy ezt a folyosót biztosítsuk minden egyes helyiségben. Ezek a szobák annyira zsúfoltak lesznek, hogy nem biztos, hogy egy ember szkafanderben be fog tudni menni, mert tele lesz mindenféle istennyilával, csövekkel, kábelekkel, műszaki berendezésekkel.

Nagy Dániel: Ez amúgy már olyan szintű műszaki probléma, amivel a vezérigazgató foglalkozik. Ha a nukleáris hatóság nem hagyja jóvá az ember által járható folyosó leszűkítését, akkor egy csomó diagnosztika eltűnhet onnan, egy részük egyszerűen nem lesz beszerelve, pedig a plazma, a fúzió megfigyelése az ITER lényege. Pengeélen táncolunk.

Kiss Gábor: Ez egy tipikus problémája az ITER-nek. Egy port cell nagyjából négyzet keresztmetszetű hasáb, amibe rengeteg mindent kell bezsúfolni. Ez a folyosó nekünk nagyon komoly kötöttség, ha ez nem lenne, akkor jól el tudnánk rendezni a dolgainkat. Mondjuk, a gép, amit be akarunk rakni, alapból befér, de lesz rajta kismillió szelep, amiket állítgatni kell, kell neki a tér, hogy hozzá lehessen férni minden oldalról.

Bede Ottó: Eszembe jutott még egy ipari kihívás, amivel már a Wignerben is szembesültünk. Ha terveztünk egy kis diagnosztikai eszközt, amit a tokamakba szerettünk volna beépíteni, akkor el kellett menni a gyártóhoz, és egy példányban legyártatni viszonylag bonyolult alkatrészeket. Odamentünk a gyártókhoz, akiknek megvolt a megfelelő gépparkja, mire azt mondták, hogy most éppen napi ezer alkatrész gyártanak az autóipar számára, és ahhoz, hogy ezt az egy alkatrészt legyártsák, le kell állítani a megmunkáló gépet, át kell programozni, és pár perc alatt legyártani. És ezt csak annyi pénzért tudnák vállalni, hogy azt mi nem bírjuk kifizetni. Az ITER-nél ugyanez van nagyban. Nehéz az ipart meggyőzni, hogy fejlesszenek ki ide valamit és abból gyártsanak le pár darabot, amikor nekik csak ötezer darabtól éri meg bárminek a gyártása. Szóval nagyon sokszor a meglévő, elérhető alkatrészeket kell használni, úgy átalakítani, hogy elfogadható legyen a mi céljainkra.

Az ITER-ben több ezren dolgoznak évek óta. Úgy hallottam, hogy ennyi idő alatt kitermelődtek az úgymond ITER-szkeptikusok is. A szervezeten belül kik ők és hogyan gondolkodnak az ITER-ről?

Kiss Gábor: Az ITER-szkepticizmus jórészt a frusztráltságból ered. Sok olyan kollégám elment innen, aki egyszerűen belefáradt abba, hogy mérnök létére az idejének nyolcvan százalékát dokumentációkészítésre és látszólag értelmetlen anyagok átolvasására kell elfecsérelnie, ahelyett, hogy a saját rendszerében fejlesztéseket tudna létrehozni. Ők kiábrándulnak ebből a projektből, mert tényleg rettenetesen sok, feleslegesnek tűnő bürokrácia veszi körül, főleg egy vezető szempontjából. Én mérnökként egyáltalán nem vágyom például a főnököm pozíciójára, mert azzal olyan szinten távolodnék az igazi mérnöki tevékenységtől, amire szerintem egy mérnök egyszerűen nem vágyhat. Onnantól ez már csak szimpla karrierizmus lenne részemről, tömegével gyártani a pénzügyi kimutatásokat meg jelentéseket, végtelen sok formában, a legváltozatosabb szempontok alapján.

Bede Ottó: Ugyanakkor hadd beszéljek az ellenkező oldalról, hogy nagyon jó érzés úgy felkelni reggel, hogy ma is bemegyek egy olyan munkahelyre, ahol lehet, hogy meg fogjuk oldani az emberiség energiaellátásának problémáját.

Kiss Gábor: Ha sikerül.

Bede Ottó: Nyilván a kutatásnak ez a lényege, hogy választ kapjunk a kérdésekre, és ez kétesélyes.

Van a szkepticizmusnak a bürokratikus szempontok mellett mérnöki oldala?

Kiss Gábor: Igen, vannak, akik bizonyos idő elteltével úgy gondolják, hogy egyes problémákat nem lehet megoldani, hiába törekednek rá, egyszerűen nem látják a kiutat belőle. Ilyenkor a fúziós hit segíthet az embereknek, ha mégiscsak maradnak.

Nagy Dániel: Én is találkoztam lehetetlennek tűnő műszaki dolgokkal, de nekem az a tapasztalatom, hogy ezek közül sok megoldódik, ha az ember erőforrásokat szán rá.

Kiss Gábor: Én most nem tudom felsorolni az összes dolgot, amik jelenleg elvi akadályát képezik a nukleáris indításnak, de vannak bőven. Egyet tudok mondani kapásból: amikor a plazma önfejűen megindul valamilyen irányba. Ezt előre meg lehet jósolni bizonyos paraméterek megváltozásából, de jelen pillanatban nem tudunk beavatkozni és nincs rá a forgatókönyv, ami leírná, hogy az onnantól kezdve vagy összeomlik, vagy visszatér a mágnesek által megszabott helyes irányba. Ennek a teóriának például vannak szkeptikusai, akik jelen pillanatban azt mondják, hogy ez nem biztos, hogy meg lesz oldva.

Ez mekkora kockázat az erőmű szempontjából?

Kiss Gábor: Ez az abszolút kockázat, ennek a megoldása nélkül nem lesz erőmű. Amikor a nagy teljesítményű plazmában 40 megaampernyi áram szaladgál, és egyszer csak úgy elindul, az elég veszélyes. Ez a VDE (vertical displacement event), a függőleges plazmaösszeomlás-esemény, ami  tervezhető, lehet vele számolni, de optimálisan csak néhány tíz értékben az egész húszéves élettartam alatt. De ha mi ezt eljátsszuk az első öt napban, akkor az egész gépet ki lehet dobni a csudába. Egy-egy ilyen elsülő plazma óriási pusztítást rendez a tokamak belső falán, a hővédő köpenyen, az első, berillium bevonatú falon és a mögötte lévő acélpajzson. A fizikusok szerint úgy kell elképzelni, mintha egy fél négyzetméteres területen csapódna ki 40 megaamper áram. Az egy bazi nagy villámlás. Ilyenkor egy-egy ilyen plazma által megmart falegységet kompletten cserélni kell, és túl sokszor ezt nem lehet eljátszani, mert túl hosszú leállással jár.

Bede Ottó: Azért azt tegyük hozzá, hogy ez egy olyan probléma, ami nem nukleáris biztonsági kérdés, viszont a költségvonzata és az energiatermelés kiesése miatt nagy gond.

Kiss Gábor: Másrészről meg igenis biztonsági kérdés, mert egy ilyen plazmamarás elég nagy fizikai terhelés a tokamaknak: hirtelen változik meg az áram és így a mágneses erőtér, aminek visszahatása van a gépre magára is.

Bede Ottó: Amit mi meg figyelembe veszünk már a tervezésnél.

Ez akkora terheléssel jár?

Kiss Gábor: Mint amikor egy autóban padlógáznál hirtelen ráengeded a kuplungot. Szakít szét mindent.

Nagy Dániel: Ez megjelenik az én kis kábeltartó kapcsaimnál is, amiket mi úgy tervezünk, hogy VDE, mondjuk, X alkalommal előfordulhat, de ha ez a működés során százszor többször fordul elő, akkor azért meg leszünk lőve.

Kiss Gábor: Ha ezt nem tudjuk megoldani, akkor egyszerűen nem fogunk eljutni a deutérium-trícium üzemanyag-kombinációig, addig csak a lágyabb hidrogénplazmákkal lehet játszani, az meg rohadt drága.

Mi lesz akkor az ITER sorsa?

Bede Ottó: Hogyha most évtizedek távlatából nézünk a fúziós fejlesztésre, akkor

az ITER tapasztalatai alapján. A múltban egy csomó kísérleti fúziós berendezés épült párhuzamosan, de nagyon hamar belátták az önállóan fejlesztő országok, hogy itt akkora a kihívás, hogy hatékonyabb lenne összefogni az egész világon. Ezért van, hogy a Nemzetközi Űrállomás óta ez a legnagyobb nemzetközi összefogás – csak az ITER az ISS-nél sokkal bonyolultabb, műszakilag, szervezetileg, de még diplomáciailag is.

Ti optimisták vagytok?

Kiss Gábor: A kisebb plazmák biztosan működni fognak, de a nagyobbak, erősebbek, komolyabbak már kétesélyesek. Amikor megkezdődnek a deutérium-trícium kísérletek, onnantól lehet nézni a híreket, mert akkor nagyon sok választ fog adni az ITER.

Bede Ottó: Nekem nincs kétségem afelől, hogy nagyon sok választ fog adni az ITER az emberiség számára, és hogy a döntés az lesz, hogy irány a fúziós energiatermelő reaktorok fejlesztése, vagy pedig álljunk le.

Az ITER vízválasztó lesz?

Kiss Gábor: Az dől el – azon túl, hogy lesz-e fúziós energia –, hogy a fúzió mint iparág megmarad-e a tudományágak között, vagy egyszerűen itt lesz vége. 

Esetleg még a sztellarátorvonalon mehet majd tovább a kutatás, bár a sztellarátorban az ipar, a szakma jelenleg nem annyira bízik, annak ellenére, hogy egy sor kérdést már megoldottak, és számos előnyt ígér a tokamak típusú erőművekkel szemben.

Nagy Dániel: Én a magam részéről akkora területet nem látok be, hogy ezt a kérdést meg tudjam válaszolni. De az tény, hogy itt nem arról van szó, hogy a rajzok már készen vannak, és már csak össze kell rakni a menetrend szerint, és akkor elindul szépen.

Önök, akik benne dolgoznak, hogyan élik meg, hogy amin dolgoznak, annak eléggé a távoli jövőben lehet eredménye?

Kiss Gábor: Nehezen. Az ITER előtt én úgy dolgoztam mérnökként, hogy volt műhely, és amin dolgoztam, az néhány héten, legfeljebb hónapon belül megvalósult. Azt kibekkeli az ember kíváncsi mérnökként.

Nagy Dániel: De nemcsak hogy kibekkeled, hanem vannak fázisok, látod a fejlődést, hogy halad előre, a végén pedig történik valami.

Kiss Gábor: Igen, az ember még a saját életében következtetéseket tud levonni, hibákat javíthat, fejlesztéseket vihet végbe. Itt nem. Amióta én itt vagyok – kilenc éve –, én még egy fémcsavart nem láttam, amihez közöm lenne. Jövőre, talán a tízéves évfordulómra talán befutnak a nagy bonyolultságú csövek, amiknek a tervezésében részt veszek. És hát egy cső a csőben azért még nem a legnagyobb mérnöki kihívás, jobban örülnék, hogyha már a pelletbelövők, az injektorok lennének már itt láthatók.

Bede Ottó: Én szerencsésebb vagyok, az én munkámban már van működő prototípus, sőt, már azelőtt létezett, hogy csatlakoztam ehhez a témához. Úgyhogy, ha nagyon akarok, akkor tudok fémet is nézni, tapogatni.

Nagy Dániel: Én úgy viselem el, hogy számomra egyes műszaki problémák önmagukban is érdekesek: hogyan szelídíthetek meg egy problémát anélkül, hogy fémet látnék.

Kiss Gábor: Azért az sokkal jobb, amikor a valóságban is látod, hogy minden addigi számítás stimmel. Hiszen a mérnöki tudományban akkor tudunk fejlődni, amikor az elkészült szerkezet tényleg működik is.

Bede Ottó: De annak a fázisnak, amibe pár hónapon belül lépünk, meglesznek az előnyei. Hamarosan megérkeznek a fő részegységek. Mostanáig úgy kellett terveznünk, hogy valami vagy balra fog lekonyulni vagy jobbra, mindent figyelembe kellett venni. Ha megjönnek végre a fő egységek, akkor tudni fogjuk, hogy balra konyul, és mindent ahhoz fogunk tervezni, hogy ahhoz a konkrét alkatrészhez illeszkedjen. Innentől kezdve igazából egyszerűsödnek majd a dolgok. Meglátjuk a fényt az alagút végén.

Sorozatunk következő, ötödik részében megmutatunk néhány apróbb, de érdekes, izgalmas vagy mulatságos részletet az ITER építésével kapcsolatban, hogy például miért lapozgattunk Playboy magazint az ITER egyik irodájában, használnak-e fát a fúziós erőmű építéséhez, hogy néz ki az elektromágnesekhez szükséges szupravezető.

(Borítókép: Nagy Dániel a tokamaképület egyik körfolyosóján. Fotó: Nagy Attila Károly/Index)