100 millió fok

Az egyesült királyságbeli Oxfordshire-i Culham Fúziósenergia Központban működő Joint European Torus (JET) fúziós reaktor kutatói még decemberben kezdték meg a tríciummal - a hidrogén radioaktív izotópjával  - folytatott fúziós tesztek végrehajtását. A tokamakot, ami egy fánk alakú fúziós-reaktor design, a 22 milliárd dolláros ITER-projekt egytizedének megfelelő méretarányos másolattá alakították át.

Az ITER a világ legnagyobb építés alatt álló fúziós kutatási reaktor-projektje, melynek összeszerelését 2020 júliusában kezdték meg. Legkorábban 2025-ben léphet működésbe, de a JET kutatói már idén nyáron belevágnak a tríciummal és a deutériummal (a hidrogén egy másik izotópja) folytatott kísérletekbe. A koncepció egyszerű, mindkét izotóp plazmája egyesül a hőtermelés érdekében.

A hő a hélium termelődésének következménye, és a reaktor belsejében, akár a 100 millió Celsius fokot is elérheti, ami sokszor forróbb, mint a Napunk magja.

Ez a további hő aztán további fúziós reakciókat is fenntart, legalábbis elméletben. Eddig még egyetlen fúziós reaktor sem tudott annál több energiát előállítani ezekből a lépcsőzetes reakciókból, mint amennyi a beindításukhoz szükséges volt. 

Egylövetű pisztoly

A JET indításakor a kezdeti célok nem túl ambiciózusak, mivel alapvetően arra készült, hogy a kutatók megtalálják a megfelelő üzemanyag-keveréket a sokkal nagyobb ITER-hez. A kutatók reményei szerint legalább öt másodpercig fenntarthatják majd a reakciót, hogy összegyűjtsék az összes szükséges információt a trícium viselkedéséről. 

"Ezzel kerülhetünk a legközelebb ahhoz, hogy az ITER működési feltételeit a mai gépeinkkel szimuláljuk" - mondja Tim Luce, az ITER vezető tudósa. "Alapvetően arra a fizikai információra vadászunk, melynek birtokában jobban megérthetjük a folyamatot, majd ezt felhasználhatjuk a jövő reaktorainak elkészítésére is" - tette hozzá Joelle Mailloux, a JET kísérletének társvezetője.

Az ITER 2025-ben alacsony teljesítményű hidrogénreakciókkal kezdi majd meg működését, 2035-től azonban a deutérium és a trícium 50:50 arányú keverékével  működhet.

A kísérletet igen veszélyessé teszi az a tény, hogy a trícium és a deutérium összekeveréséből származó neutronvihar hatására a létesítmény belső része erősen radioaktívvá válik, és ennek okán az indulást követően legalább 18 hónapig ember be nem teheti a lábát a reaktorba.

Ez egyben azt is jelenti, hogy a kísérlet egy egylövetű pisztoly, aminek elsőre működnie kell. Ha valaha sikerül majd munkára fogni a magfúziót, gyakorlatilag korlátlan energia áll majd az emberiség rendelkezésére.

(Forrás: Nature Kép: Euro-fusion)

Ez is érdekelhet:

Öt év múlva kigyulladhat naprendszerünk második Napja, itt a Földön A fúziós generátorok a klasszikus “20 éven belül lehetséges” technológia, csakhogy ez a lehetőség 20 éve épp mindig ugyanolyan távol van tőlünk.A több évtizedes munka ellenére a jelentős tervezési kihívások eddig megakadályozták a működőképes kereskedelmi méretű modellek fejlesztését. De talán majd most.  

A tudósoknak először sikerült megfejteni a Napban zajló magfúziót A Borexino detektor az Apennine-hegység szívében található és fényvillanásként érzékeli a neutrínókat, amikor azok 300 tonnás ultratiszta szerves szcintillátorában elektronokkal ütköznek. Már éppen szétszerelték volna, mikor segítségével ez az új áttörés megszületett.

Begyulladt az első plazma az angliai MAST tokamakban A Culham Tudományos Központban található az Egyesült Királyság Atomenergia Hivatalának (UKAEA) Mega Amp Spherical Tokamak nevű fúziós reaktora, röviden a MAST Upgrade tokamak. A reaktor “első plazmát” jelentett, ami azt jelenti, hogy minden lényeges alkatrész sikeresen és egyszerre működött együtt.