hirdetés
hirdetés

Magfúziós reaktor valósulhat meg 2025-re

A Massachusettsi Műszaki Intézet szentélyének mélyén energiaforradalom zajlik: hat évtizedes fejlődés után a tudósok úgy vélik, hogy az életképes magfúziós reaktor már 2025-ben megvalósulhat.

hirdetés

A határtalan, nulla szén-dioxid-kibocsátású energiaforrás szent grálja elérhető közelségbe került. Szeptember végén hét új tanulmányt tettek közzé a Journal of Plasma Physics folyóiratban, amelyben a szakértők felmérték, hogy legkorábban mikor jöhet létre olyan fúziós reaktor, amely kevesebb energiából képes magfúzióból felszabadítani energiát. Ezek az létesítmények tulajdonképpen olyan nukleáris reaktorok, amelyek könnyű elemek egyesítésével gyakorlatilag végtelen mennyiségű energiát tudnak előállítani. Nem termel üvegházhatást okozó gázokat, nincs radioaktív mellékterméke.

Egy fúziós reaktorban a hidrogén két izotópja egyesül egy héliummá, és keletkezik reakciónként egy neutron is. Az egyik izotóp a deutérium, amely szinte korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre a természetes vizekben. A másik pedig a trícium, amely az akkumulátorokban is használt lítiumból „tenyészthető” a reaktoron belül, a fúzióban keletkező neutron segítségével. A folyamat során semmilyen káros anyag nem keletkezik, a végtermék pedig ártalmatlan nemesgáz, a hélium.

A fúzióhoz természetesen speciális körülmények szükségesek, amelyeket reaktorokban biztosítanak. A ma legsikeresebbnek tartott reaktortípus a tokamak. Ez egy fánk alakú, forgásszimmetrikus berendezés, amely a Föld mágneseses térerősségénél százezerszer nagyobb (3,5–5 tesla) erősségű mágneses tér segítségével tartja össze a magas hőmérsékletű plazmát. Bár a plazma a benne hajtott áram hatására is felmelegszik 10 millió Celsius-fokra, a fúzióhoz szükséges 150 millió Celsius-fok eléréséhez speciális külső fűtőberendezéseket alkalmaznak.

Magyarország évi energiaellátását 10 millió tonna szén, 2,5 millió tonna földgáz vagy 452 millió liter benzin fedezi, miközben 150 kg deutérium és 230 kg trícium is elegendő lenne.

Az új kísérleti eszközt, SPARC (Soonest/Smallest Private-Funded Affordable Robust Compact) reaktor néven, az MIT és spinoff vállalata, a Commonwealth Fusion Systems tudósai fejlesztik. „Mindannyian azért kapcsolódtunk ehhez a kutatáshoz, mert egy valóban komoly globális problémát próbálunk megoldani" - mondta Martin Greenwald, a tanulmány szerzője, az MIT plazmafizikusa és az új reaktort fejlesztő egyik vezető tudós. „Szeretnénk hatást gyakorolni a társadalomra. Megoldásra van szükségünk a globális felmelegedésre - különben a civilizáció bajban van. Úgy tűnik, ez segíthet megoldani."

Az MIT-csapat fúziós módszere kis dózisban hélium-3 ionnal egészíti ki a hagyományos, 5 százalékban hidrogénből és 95 százalékban deutériumból álló, kétionos plazmakeveréket. Az új mixtúrát az Alcator C-Mod tokamakba helyezték, amely az MIT Plasma Science and Fusion Centerében (PSFC) egy mágneses fékezőeszköz a forró plazma kordában tartásához. A szakértők ezt követően egy ion-ciklotronrezonancia fűtésnek nevezett eljárással aktivizálták a részecskéket. Nem elég, hogy kísérlet a kutatók számára mélyebb betekintést nyújtott abba, hogy a töltött részecskék miként is viselkednek a nukleáris reaktorok és a Nap belsejében, de a kitermelt energia mennyiségét még meg is tudták tízszerezni. Az ionok a nem aktivált eszközökben idáig soha nem tapasztalt energiamennyiséget értek el, amikor is beléptek a megaelektronvoltok tartományába. Ezen felül a MIT csapata olyan magas hőmérsékletű szupravezető mágneseket alkalmazna a gépben, melyek csak az utóbbi években váltak elérhetővé. Bár még sok kutatásra lesz szükség, a szakértők szerint jövő nyáron elkezdhetik az építést, amely 2025-re be is fejeződhet. 

Trapp Henci
a szerző cikkei

(forrás: Popular Mechanics)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés