hirdetés
hirdetés

Magfúzió

A csillagok energiája a Földön

A magfúzió az ideális energiaforrás, amelynek kiaknázásához évmilliókra elegendő erőforrás áll rendelkezésre a tengervízben és a földben.

hirdetés

A Föld lakosságának energiaszükséglete folyamatosan nő, a most használt fosszilis energiahordozók legkésőbb néhány száz év múlva kimerülnek. A nap- és szélerőművek nem képesek folyamatos, állandó teljesítményű energia előállítására, az atomerőművek esetében pedig a radioaktív hulladék kezeléséről kell évezredekig gondoskodni. Létezik ugyanakkor egy olyan energiaforrás, amely biztonságos, gazdaságos, környezetbarát és folyamatos termelésre képes: a magfúzió. Az ehhez kapcsolódó kutatások 60 éves múltra tekintenek vissza, az elmúlt ötven évben a kísérleti reaktorok teljesítménye gyorsabban duplázódott, mint a számítógépek processzoraiban a tranzisztorok száma.

A magfúzió a csillagok energiaforrása. A csillagokban, így a Napban is végbemenő reakció lényege, hogy könnyű atommagok egyesülnek, nagymértékű energiafelszabadulás mellett. 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.

Speciális körülmények reaktorban

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.

A legsikeresebb kísérleti reaktor az Európai Unió területén található JET. Ez az első reaktor, amely képes a deutérium-trícium üzemre. Még nem termel energiát a villamos hálózatra, elsődleges célja technológiák tesztelése későbbi fúziós reaktorokhoz.

A következő lépcsőfok

A fúziós reaktorok következő lépcsőfokát jelentő ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) Dél-Franciaországban épül a világ népességének több mint felét magába foglaló együttműködés keretében. A résztvevő partnerek Kína, Japán, India, Dél-Korea, Oroszország, az USA és az Európai Unió. Az ITER elsődleges célja, hogy a reaktorban felszabaduló fúziós teljesítmény tízszeresen haladja meg a betáplált teljesítményt. Ez bizonyítaná, hogy a fúzió működőképes energiatermelési mód. A még mindig kísérleti, de már ipari mennyiségű energiát előállító ITER készíti elő a 2050-re megépülő Demo reaktort (Demonstration Power Plants), amely már fogyasztási célra fog energiát termelni.

Hazai közreműködés

A nemzetközi magfúziós kutatás magyar koordinátora az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont (FK) Részecske- és Magfizikai Intézete, ahol elsősorban diagnosztikák fejlesztésével, építésével és a plazmában lezajló különféle fizikai folyamatok tanulmányozásával járulnak hozzá a fúziós kutatásokhoz. A magyar kutatók és mérnökök folyamatosan dolgoznak Európa összes nagy fúziós kísérleti berendezésénél, valamint az épülő ITER-nél is.

Az EU projektekben elért eredményeiknek és sikereiknek köszönhetően már a Távol-Keleten is számítanak szakértelmükre és munkájukra, a Dél-Koreában található KSTAR és a kínai EAST tokamaknál, valamint a Japánban épülő JT-60SA közös európai-japán kísérletben is. A magyar kutatók minden évben kitelepülnek az ország nagy fesztiváljaira, többek között a Sziget Fesztivál Civil Sziget rendezvényére is, ahol idén is várják a magfúzió iránt érdeklődőket.

A biztosabb energiaellátásért
• 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.
 
• Egy EU-állampolgárnak évi 2 eurójába kerül a kutatás, miközben világszerte számos kísérleti reaktor üzemel, ahol a technológiát és a villamos hálózatra történő termelés feltételeit tesztelik.
 
• A nemzetközi kutatásokban részt vesz az MTA Wigner FK Részecske- és Magfizikai Intézet is, amely idén is várja a magfúzió és a nukleáris energetika iránt érdeklődőket a Sziget Fesztiválon.
(forrás: GyártásTrend)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés