Elza, Natália, Blanka, Bonita2020. december 01., kedd
Tudomány

Fúziós kísérleti reaktor Franciaországban?

2004.11.09.Admin
National Geographic Magyarország

Franciaországba kerül a világ energiatermelésének jövője szempontjából kulcsfontosságú Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor, az ITER, mivel Japán bizonyos kompenzációk fejében kilépett a versenyből – adták hírül nemzetközi hírügynökségek EU-forrásra hivatkozva. A reaktorral beléphetünk a korlátlanul rendelkezésre álló energia korszakába.

Az európai uniós tagállamok kutatási miniszterei 2003 novemberében határoztak arról, hogy a két, egymással versenyző EU-tagállam, Spanyolország és Franciaország közül ez utóbbit támogatják, ez lesz az EU hivatalos jelöltje az ITER felépítéséért folyó versenyben.

Az ITER-ért azonban – az USA támogatásával – Japán is pályázott, s mivel a reaktort felépítő nemzetközi konzorciumnak nem csak az Európai Unió, hanem az Egyesült Államok, Kanada, Japán, Oroszország, Kína és Dél-Korea is tagja, a végleges döntést csak nem sikerült meghozni.

Azonban az idézett EU-forrás szerint végre megtörtént az áttörés, és az egyezség értelmében a japánok valami mást kapnak majd kárpótlásként, az ITER pedig a franciák által ajánlott, Marseille közelében lévő cadarache-i helyszínre kerül. A konzorcium tagjai ezen a héten Bécsben tanácskoznak a Nemzetközi Atomenergia Hivatal főhadiszállásán.

A reaktor felépítési helyszínének megszerzése óriási gazdasági előnyöket jelent az adott országnak – nem véletlen, hogy ilyen nagy versenyfutás folyt érte. Az ITER létrehozására és működtetésére a résztvevő országok 30 év alatt 10 milliárd eurót szánnak, az építkezés helyszínén több ezren dolgoznak majd, a működtetés pedig ezer tudós, mérnök, adminisztratív dolgozó számára teremt munkahelyet. A Nemzetközi Űrállomás megépítése óta ez a legnagyobb nemzetközi kutatási együttműködés.

Csillag a Földön

A Napunk magjában zajló fúzió hatására négy proton héliumatom-maggá – két protonná és két neutronná – áll össze, s közben egyéb részecskék mellett rengeteg energia keletkezik. A fúzió fenntartásához iszonyú hőmérséklet és nyomás szükséges. Napunk percenként 700 millió tonnányi hidrogént alakít át héliummá.

A Nap sugárzásának energiáját adó folyamatot a Földön is elő lehet állítani, persze nem azonos körülmények között. Csillagunkban ugyanis 15 millió fokos hőmérsékleten és százezer atmoszférás nyomáson megy végbe a magfúzió, bolygónkon azonban a százezer atmoszférás nyomás megvalósíthatatlannak tűnik, ezért a tudósok magasabb hőmérsékleten, 100 millió Celsius fok felett igyekeznek a kísérleteket végrehajtani.

A földi „projekt” a Napban lejátszódó folyamatoktól eltér abban is, hogy a mérnöki kísérletek során nem egyszerű hidrogént, hanem a nehézvízben megtalálható deutériumot és a lítiumból előállítható tríciumot is használnak a tudósok. A deutérium és a trícium kémiai tulajdonságai megegyeznek a hidrogénnel, az eltérés ”csupán” annyi, hogy deutériumból elegendő kettőt egyesíteni ahhoz, hogy héliumot kapjunk a fúziós reaktorban, a trícium pedig egy hidrogénatommal együtt alkothat hélium magot. (A hélium atom magjában két proton és két neutron található. A normál hidrogén atom magja egyetlen protonból áll mindössze, a deutériumban egy proton és egy neutron található, a trícium magja egy protont és két neutront foglal magában.)

Termonukleáris erőmű versus atomerőmű

Egy termonukleáris erőműnek két nagy előnye is van az atomerőművekkel szemben: egyrészt a szükséges alapanyagokból (a hidrogén különböző izotópjaiból) rengeteg van, illetve egyszerűen előállíthatók -, másrészt ez a módszer sokkal kisebb radioaktivitást hoz létre, s az is gyorsabban lebomlik, mint a hagyományos atomhasadási folyamat.

A fúziós reaktornak egyedülálló tulajdonsága továbbá, hogy minimális mennyiségű üzemanyagból hatalmas mennyiségű energiát állít elő. Magyarország egész évi villamosenergia-szükségletét például néhány száz kilogramm fúziós üzemanyaggal fedezni lehetne. Az energiaforrás üzemanyaga egyszerű vízből kivonható, és a Föld vizeiben évmilliókig elegendő mennyiségben megtalálható. Nem termel szennyező anyagokat, és más formában sem veszélyes környezetére.

Mágneses tartályba zárt szuperforró plazma

A fúziós reaktorok előkészítésére már számos kísérlet zajlik a világban: Angliában például az Oxford közelében lévő Culham Tudományos Központban a szakemberek a Mega Amp Spherical Tokomak (Mast) projekten dolgoznak. A tokomak egy mágneses tartály, amelyben a magfúzió végbemegy. A fúzióhoz több millió fokos hőmérsékletet kell előállítani, a tokomak pedig ezt a szuperforró plazmát tartalmazza, amelyben a hidrogént olyan hőfokra melegítik fel, hogy héliummá egyesüljenek a benne lévő atomok. A világ legnagyobb tokomakja a JET, vagyis a Joint European Torus, szintén Culhamban található.

A tokomak feltalálói egyébként oroszok voltak, s a szerkezet lényege az, hogy benne két mágneses mező tartja fogva a plazmát. Egyéb módon nem lehetne a több millió fokos hőmérsékletű gázokat megtartani, „csapdába csalni”, hiszen ilyen hőfokon már nincsenek szilárd anyagok.

Az eddigi fúziós kísérletek során egyelőre több energiát használtak fel, mint amennyi a fúzió révén keletkezett. Az ITER-nek sem az áramtermelés lesz a feladata, hanem az, hogy bebizonyítsa: a technikai akadályok nem csak laboratóriumi körülmények között, hanem nagyüzemi méretekben is leküzdhetők, s így az atomerőműveket felválthatják a termonukleáris reaktorok, megindulhat a fúziós energiatermelés korszaka.

A franciaországi helyszínnel kapcsolatos kiszivárogtatott hírt az Európai Bizottság szóvivője, Fabio Fabbi nem erősítette meg a BBC-nek, de elmondta: „Reméljük, hogy egyezségre jutunk, és hogy a tárgyalások eredményeként az ITER Európában épülhet meg.”

Hozzászólások

Miként lehet a holdporból oxigént előállítani?

Miként lehet a holdporból oxigént előállítani?

Már csak a folyamat apróbb részleteit kell finomítaniuk a mérnököknek, és nemcsak oxigént lehet majd kinyerni a holdporból, de építőanyag is keletkezik.

Komplex tényezők befolyásolják az őszi lombhullást

Komplex tényezők befolyásolják az őszi lombhullást

1948-2015 közti megfigyelések és laborkísérletek alapján új modellt készítettek a svájci kutatók, amelyből a fák szénmegkötő képességének korlátaira derült fény.

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Bár a neandervölgyiek igen közeli rokonaink voltak, rengeteg kisebb-nagyobb szempontból különböztek tőlünk.

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

A Ryugu nevű kisbolygóról 2019-ben gyűjtött mintával igyekszik hazafelé a japán Hajabusza-2 űrszonda, az érkezés december 6-án várható.

Európa belevág az űr megtisztításába

Európa belevág az űr megtisztításába

A Föld környezetét ellepő törmelék egyre komolyabb problémát okoz, az Európai Űrügynökség (ESA) szerint itt az ideje lépni.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket