Már nem sci-fi: rövidesen működhet az első fúziós erőmű

2019.09.24. 13:49

A franciaországi Cadarache-ban épül a világ első kísérleti fúziós erőműve, az ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Az építkezés jelenleg körülbelül 60 százalékos készültségű, a nemzetközi projekt résztvevői magyar közreműködéssel azon dolgoznak, hogy energiát lehessen előállítani a Nap energiatermelését modellező technológiával. Erre a fizikusok szerint a század második felében kerülhet sor.

Lehozzák a Földre a csillagokat

A Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor építése a világ legnagyobb tudományos projektje - hangzott el az M1 aktuális csatorna keddi műsorában.

Zoletnik Sándornak, a Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos főmunkatársának magyarázata szerint a fúziós erőmű megalkotásával tulajdonképpen a Nap energiáját hozzák a Földre a tudósok.

A magfúziós erőmű működéséhez tízszer nagyobb hőmérséklet kell létrehozni, mint ami a Nap belsejében uralkodikForrás: NASA/SDO/AIA/Goddard Space Flight Center

A Nap által kisugárzott hatalmas mennyiségű energia a hidrogén termonukleáris fúziójából származik.

Zoletnik Sándor elmondta, hogy az ötlet már valamikor az ötvenes években felmerült, a magfúziós energiatermelésnek pedig a világhírű magyar származású atomfizikus,

Teller Ede volt az egyik legnagyobb propagálója.

 

Két világhírű magyar, Teller Ede (a képen balra) és Wigner Jenő Nobel-díjas magfizikusForrás: Origo

"A lényege az, hogy valahogy úgy, ahogy a csillagokban a hidrogénatommagok egyesülésével energia keletkezik, itt a Földön valósítsuk meg ezt a folyamatot" - magyarázta a tudós az eljárás lényegét.

A magfúziós erőmű ugyanúgy termeli az energiát, mint a NapForrás: NASA/SDO (AIA)

Hasonló módon termeli az energiát központi csillagunk, a Nap is. Az elemi hidrogén két izotópja, a deutérium és trícium nagy nyomáson és magas hőmérsékleten történő fúziója szolgáltatja az energiát.

Tízszer nagyobb forróságot kell létrehozni annál, mint ami a Napban uralkodik

Zoletnik Sándor szerint a Földön is meglehetne valósítani valami hasonló folyamatot, de ennek az lenne a feltétele, hogy itt sokkal nagyobb hőmérsékletet kellene létrehozni, mint a Napban. A Nap központjában körülbelül 10 millió kelvin fokos hőmérséklet uralkodik,

itt a Földön azonban ennek a tízszeresét kellene létrehozni.

 

A Nap magjában tízmillió kelvin hőmérsékleten zajlik le a termonukleáris fúzióForrás: JAXA/NASA

"Ez adja a nehézséget, ez olyan energiatermelési mód volna, ami extrém körülményeket igényel, itt a Földön olyan berendezéseket kell alkotni, amelyek még soha nem voltak a világban, és ehhez óriási tudásra van szükség" - hangsúlyozta a tudós.

Deutérium-trícium fúziója, a fúziós reaktor működésének alapelvét szemléltető grafikaForrás: Laboratorio Nacional de Fusión -Ciemat

Ez egy nagyon bonyolult eljárás, amelyben egyaránt vannak fizikai és technikai problémák"

- mondta. A termonukleáris erőmű a jelenlegi atomerőművekhez képest nem termel hosszútávon bomló radioaktív anyagokat, és nem termel széndioxidot sem.

A jövő évtizedben már tesztelhetik az első egységeket

Az előzményekről szólva elmondta, hogy a magfúziós erőmű ötlete már hosszú időre nyúlik vissza, az első konkrét terv még 1985-ből származik, amikor Mihail Gorbacsov szovjet pártfőtitkár és Ronald Reagan amerikai elnök megállapodtak arról, hogy az enyhülés keretében közösen fogják vizsgálni, egy ilyen típusú erőmű megépítésének lehetőségét.

Ronald Reagan amerikai elnök és Gorbacsov szovjet pártfőtitkár megállapodnak a hidegháborús korszak lezárásárólForrás: Wikimedia Commons

Mint felidézte, végül 2006-ban sikerült eljutni addig, hogy hét partner - az Európai Unió, az Egyesült Államok, Kína, Oroszország, Dél-Korea, Japán és India – részvételével létrejött a megállapodás a berendezés megépítéséről.

Hozzátette: úgy gondolják, hogy 2025-26-ban már tesztelhetik a fő egységeket.

 

A fúziós erőmű többé már nem a sci-fi világába tartozó hipotézis, hanem hamarosan megvalósuló realitásForrás: Interesting Engineering

"Ezután a 2030-as években lehet demonstrálni, hogy fizikailag hogyan lehet egy ilyen folyamatot megvalósítani" - mondta. Zoletnik Sándor prognózisa szerint valamikor a század második felében már működhetnek ilyen típusú erőművek.

Magyar mérnökök is részt vesznek a rendkívüli vállalkozásban

Kitért arra is, hogy Csillebércen, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézetének plazmafizikai osztályán többek között az ITER-hez kapcsolódó mérnöki tevékenységgel is foglalkoznak, méréstechnikai megoldásokban, különleges méréseken dolgoznak.

Az ITER, az épülő Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti ReaktorForrás: Engineers Journal

2005-ben létrehoztak egy 11 fős mérnökcsoportot, amely bedolgozott az ITER-kísérletbe,

jelenleg pedig 5 magyar mérnök vesz részt folyamatosan Cadarache-ban folyó munkálatokban,

néhányuk főállásban dolgozik az ITER-rel kapcsolatos fejlesztéseken.

Magyar szakemberek is részt vesznek az ITER projektbenForrás: Engineers Journal

Mint elmondta, ha megépül a reaktor, amely a mindennapi életben leginkább elektromos energiatermelésre használható, és 100-200 év múlva ezek az erőművek általánosan elterjedtté válnak,

akkor nem lesz szükség a szén-dioxid-kibocsátás korlátozására.

 

A teljesen "zöld" fúziós erőművek elterjedésével nem lesz többé veszélyforrás a szén-dioxidForrás: pexels.com

"Persze attól még más forrásokból történhet szén-dioxid-kibocsátás, de úgy gondoljuk, hogy az atomerőműveket le lehet majd váltani az ilyen típusú berendezésekkel" - tette hozzá.

(Forrás: MTI)