Taksony, Ilma, Filoména2020. november 29., vasárnap
Tudomány

Kétségek az európai szupererőmű körül

2005.07.14.Admin
National Geographic Magyarország

A franciák óriási sikerként könyvelték el az elmúlt hetekben, hogy a nemzetközi együttműködéssel épülő, gigantikus méretű kísérleti fúziós reaktor, az ITER náluk épül meg. Időközben azonban felerősödtek a kétkedő hangok is…

Cadarache, a dél-franciaországi nukleáris kutatóközpont hamarosan újabb létesítménnyel bővülhet: itt épül meg az ITER, vagyis az a kísérleti szupererőmű, amely fúziós elven működik majd. Ez azt jelenti, hogy nem a hagyományos atomerőművek maghasadásos eljárásán alapul majd az ITER, hanem az atommagok egyesítésén, fúzióján. Ez az elve egyébként a Teller Ede által kitalált hidrogénbombának is, ám Tellerénél sokkal békésebb célokra kívánják felhasználni a mai tudósok ezt az erőművet. Egyébként nemcsak a hidrogénbomba működik így: a napfény, illetve a napenergia is a termonukleáris fúzió eredménye.

Hatan működnek együtt

Az ITER hat résztvevő fél együttműködésével jön létre: az Európai Unió, az Egyesült Államok, Kína, Japán, Oroszország és Dél-Korea kooperációja eredményeként valósulhat meg az erőmű. Ugyanakkor már a helyszín kiválasztásakor vegyültek disszonáns hangok az „örömkoncertbe” – idézi fel a francia Le Monde. Először csak a környezetvédők szólaltak meg, drágának és veszélyesnek tartották a létesítményt. Azt is hangsúlyozták, hogy a termonukleáris reakción alapuló erőmű zsákutca, amely nem ad megfelelő választ bolygónk energetikai kihívásaira.

Időközben immár tudományos tekintélyek is megszólaltak a vitában, akik megkérdőjelezik a tízmilliárd euróba kerülő program ésszerűségét. Az ellenzők elsősorban azért aggódnak, hogy a projekt elszívja a forrásokat más, esetleg hasznosabb kezdeményezések elől.

Nobel-díjasok kétkednek

Komoly dózis optimizmusra van szükség ahhoz, hogy valaki elképzelje: a fúziós energia ötven éven belül eljuthat az iparszerű energiatermelés szintjére – fogalmazta meg kétségeit Edouard Brézin, aki nem más, mint a Francia Tudományos Akadémia elnöke. Brézin ráadásul nem egyszerű tudományos vezető, hanem szaktekintély is a fizikában: a legnagyobb presztízsű intézmények egyikében, az École normale supérieur elméleti fizika laboratóriumában dolgozik. Brézin attól tart, hogy a hagyományos energiahordozók kimerülése után, illetve a globális felmelegedés veszélyei közepette nem marad elég pénz az alternatívák kutatására. Főleg akkor fenyeget pénzhiány, ha szinte minden anyagi eszközt a fúziós kutatásokra fordítanak.

Ennél is radikálisabban fogalmazott a L’Express című lapnak a korábbi francia tudományos kutatási miniszter, Claude Allègre: szerinte egy presztízsberuházásról van szó, amely kevés sikerrel kecsegtet. Hasonló véleményen van Pierre-Gilles de Gennes, az 1991-ben Nobel-díjat kapott fizikus. Hozzájuk csatlakozott egy külföldi szaktekintély is: a japán Masatoshi Koshiba, a 2002-es fizikai Nobel-díjas szintén fenntartásait hangoztatja, jóllehet az ő országa kardoskodott – Franciaországon kívül – leginkább az ITER építési jogának megszerzéséért.

A japánok kénytelenek beérni a DEMO-val és az Ifmiffel

A japánok lemaradtak ugyan a versenyben, de végül kaptak némi kompenzációt. Így például az Európai Unió – amely a versenyfutás győztesének tekinthető, hiszen a területén, a francia Cadarache-ban épül az ITER – ígéretet tett a szigetországnak, az ITER utáni következő fázis, a már ipari méretekben is energiát termelő DEMO erőmű Japánban épülhet meg, mint ahogyan az ITER-hez szükséges anyagtudományi intézet, az Ifmif (International Fusion Materials Irradiation Facility) is náluk valósulhat meg. Az Ifmif már a közeljövőben felépülhet, míg a DEMO valószínűleg 2025 és 2035 között jöhet létre.

Az ITER-ről ezen kívül tudni kell, hogy nem fog egyelőre energiát termelni. Igaz, nem is ez a célja: ha elkészül a beruházás a következő pár évben, akkor a cadarache-i létesítmény inkább fogyasztani fogja az áramot. Ezért kell majd az EDF (a francia villamosművek) hálózatára rákapcsolni. Az ITER célja ugyanis pusztán az, hogy megmutassa: a termonukleáris reakció (hidrogén, pontosabban deutérium és trícium atommagok egyesítése) igenis hasznosítható energiatermelésre.

Angliában működik már egy kisebb berendezés

A kísérleti fúziós reaktorok építése várhatóan 2050-ig tart majd. Az ITER után következik majd a japán DEMO, aztán pedig végre megvalósulhatnak majd az 1000 MW-osra tervezett, működő, ipari célú energiatermelő bázisok. Egyébként már ma is létezik Európában egy kísérleti fúziós létesítmény, de ennek mérete sokkal kisebb: a Joint European Torus (JET) Oxford mellett, Culham angliai településen működik, de ez sem termel (nettó) energiát: 25 mW teljesítmény befektetésével 16 MW-ot állít elő.

Az ITER-nél ez az arány másképpen néz ki: ott a plazma felfűtéséhez felfűtéséhez 50 MW kell. (A plazma az anyag negyedik halmazállapota, amely iszonyúan magas hőmérsékleti és nyomásviszonyok közepette jön létre, s ez a forró ionizált, pozitív töltésű gáz szükséges a termonukleáris reakció beindulásához.) Az ITER ennek nyomán 400 másodpercen át 500 MW teljesítményt ad majd le a várakozások szerint. Ez tehát egy tízszeres arány, amely a DEMO megvalósulásakor a számítások szerint 30-szorosra nő majd.

Az ITER ennek ellenére sem lesz nettó áramtermelő, hiszen a fúziós működés fenntartásához folyamatosan 120 MW teljesítményre van szükség, a reaktor beindítása pedig egy egyszeri néhány tíz másodperces „lökést” igényel, amelyhez 500 MW-ra van szükség. Éppen ezért az ITER-t rákötik a francia villamosművek, az EDF hálózatára is.

Problémák sokaságával néznek szembe

Az ITER-rel azonban nem az a legnagyobb probléma, hogy nem termel áramot. Hanem az, hogy nem biztos, hogy rendesen megépíthető… A százmillió fokos hőmérséklet ugyanis, amely a plazmában uralkodik, rendkívül nehezen állítható elő, és a plazma szabályozása, körülhatárolása is csak rendkívül drága – nióbium-ón szupravezetőket tartalmazó – berendezésekkel lehetséges. A tervek szerint a plazmát mágneses mező segítségével kontrollálják majd.

És ha még a mágneses mezővel szabályozható lenne is a plazma, további probléma, hogy jelenleg egyetlen anyag sem bírná ki azt a folyamatos és rendkívül erős sugárzást, amelyet a termonukleáris reakcióban résztvevő atomok bocsátanak ki. Ez valamiképpen arra hasonlít az egyik elemző szerint, mintha a Napot egy dobozba raknák. Csakhogy elég nehéz egy ilyen dobozt megépíteni…

Éppen ezért szükséges a már említett Ifmif az ITER-hez, vagyis a Japánban létesülő anyagtudományi intézet feladata lesz a megfelelő anyagok kikísérletezése, amelyek esetleg ellenállhatnak a rendkívül erős sugárzásnak. Európában vannak már ötletek erre is: egy speciális acélfajtát, az Eurofert krómmal és wolframmal ötvözve hoztak létre, állítólag ennek alkalmazása már viszonylag sikeresnek volt mondható a tesztek során.

Hozzászólások

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.

A L’Oréal-UNESCO A Nőkért és a tudományért ösztöndíjprogram nyertesei 2020-ban

A L’Oréal-UNESCO A Nőkért és a tudományért ösztöndíjprogram nyertesei 2020-ban

A stroke-ot és ritka vesebetegségeket vizsgáló kutatónők nyerték az idei L'Oréal-Unesco díjat - tette közzé az MTI.

A kakaó flavonoidjainak jótékony hatása

A kakaó flavonoidjainak jótékony hatása

Egy új amerikai kutatás szerint a kakaó flavonoidjai egészséges felnőtteknél fokozzák az agy oxigénellátását, ezzel javítják a kognitív teljesítményt olvasható az MTI híre között.

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