Elindították a világ legnagyobb fúziós reaktorát

Fotó: DPA / STEFAN SAUER

-

Tizenkilenc év alatt épült meg a Wendelstein 7X nevű fúziós reaktor Németországban. Sokszor tűnt úgy, hogy csődbe megy az egész. Csütörtökön viszont már plazma keringett a reaktorban. Miért fontos ez?


A Wendelstein 7X (W7X) már akkor is lenyűgöző, ha csak számokat nézzük. A fúziós reaktor


  • 1,1 milliárd dollárból épült meg 19 év alatt
  • 1,1 millió munkaóra kellett az elkészüléséhez
  • 50 darab, egyenként 5,4 tonnás szupravezető mágnes tartja formában a plazmát
  • amely plazma 100 millió Celsius fokra hevítve kering.
A W7X belsejében ugyanaz a folyamat fog lejátszódni, ami a Napban is történik. Százmillió fokon az atomokról leválnak az elektronok, a kis tömegszámú elemek nagyobb tömegszámúvá válnak, és közben energia szabadul fel. A technológia előnye, hogy az atomenergiával szemben nincs sugárzó, tízezer évekig tárolandó mellékterméke.


Az egyszerűbb tokamak típusú reaktorokat olcsóbb megépíteni


A fúziós reaktorok nem mennek ritkaságszámba, több száz kutatási célú berendezést építettek a technológia felfedezése óta. Többségük viszont a durván fánk alakú, úgynevezett tokamak felépítést követte. Ilyen reaktort olcsóbb és egyszerűbb építeni, ám jóval rövidebb ideig tudja megtartani a plazmát. A W7X a bonyolultabb, sztellarátor típusba tartozik, amiben a mágneses teret meg is tekerték. A lenti képen meg is tekinthetik, hogyan kell elképzelni a tér alakját.


A kékek a mágneses teret generáló szupravezető mágnesek, a sárga a plazma


A sztellarátor előnye, hogy jóval hosszabb ideig képes megtartani a plazmát. A tokamak típusú reaktorok 6-7 percével szemben akár harminc percig is üzemel egy elindítás után. A jövő energiatermelése pedig ezen a jellemzőn múlik: a fúziós reaktor létrehozására évtizedek óta képes az emberiség, olyan erőművet viszont még nem tudtunk csinálni, amely több energiát termel, mint amibe a beindítása kerül. A sztellarátor által ígért harminc perces üzem elég hosszú már ahhoz, hogy jelentős mennyiségű energiát termeljenek a fúziós erőművek.


A W7X-nek nem feladata az energiatermelés, kutatóreaktor lesz. Azt kell bizonyítania, hogy a tokamak típusnál hosszabb időre képes fenntartani a plazmát és stabilan tud működni. Emellett a Max Planckról elnevezett fizikai kutatóintézet tudósai különböző méréseket is fognak végezni a világ legnagyobb fúziós reaktorában. A W7X mostani elindítása csak a reaktorban lévő gáz plazma állapotra hevítését tesztelték, a hosszabb kísérletek 2016-ban indulnak el.


Így néz ki plazma az 1,1 milliárd dolláros reaktorban


Csillebércen készült a plazmakamera

A W7X-ben magyar berendezések is vannak: a reaktor belsejét megfigyelő, a plazma állapotát felmérő intelligens kamerarendszert az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontjában fejlesztették ki. A másodpercenkénti kétmillió képet rögzítő eszköz több fúziós reaktorban is működik. A Franciaországban épülő, tokamak felépítésű ITER reaktor megfigyelését is a Wigner tudósai fogják szállítani.


Az ITER Európa közös kísérlete arra, hogy erőművi méretű fúziós létesítményt hozzanak létre, olyat amely több áramot termel, mint amennyit elfogyaszt. Tervek pedig már vannak a következő generációs, DEMO nevű létesítményre is, amelyet már a villamos hálózatra is rá fognak kapcsolni.