Megkezdődött az Európában a legnagyobb termonukleáris reaktor összeszerelése (2 fénykép + videó)

A világ első működését létrehozó programA termonukleáris reaktor, amelynek végrehajtásában 35 ország vesz részt, újabb sikert ért el. Franciaország déli részén megkezdődött a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) összeszerelésének folyamata, amelynek feladata az, hogy hőtermelési fúzióval történő energiatermelési eljárás hatékonyságát bizonyítsák. Az ITER-ben az első plazmát 2025-re állítják elő, az állomás pedig 2035-ig működik.

Az összeállítási folyamat kezdete lesz az eredménya világ vezető szakértőinek tizennégy éves munkája a termonukleáris folyamatok területén. Július 28-án a tudósok óriási reaktor összeszerelését kezdték meg, amelynek célja annak bemutatása, hogy a napot és a csillagokat "animáló" nukleáris folyamatok hatékonyan felhasználhatók a Földön biztonságos és kimeríthetetlen energia előállítására. Az összeszerelés megkezdése ünnepélyes légkörben zajlott, amelyen Emmanuel Macron francia elnök és az ITER projektben részt vevő országok más vezetői is részt vettek.

Vezérelt fúziós energiatermelésaz energia forradalmához vezet, és kimeríthetetlen, környezetbarát energiaforrást biztosít az emberiség számára. A termonukleáris energia előállítása biztonságosabb, mint az atomerőművekben történő energiatermelés, és környezeti és gazdasági szempontból sokkal hatékonyabb, mint a bioüzemanyag égetéséből származó energiatermelő erőművekben történő energiatermelés.

A termonukleáris reakció a nehézanyagok szintézisén alapulatommagok könnyebb atomokból, amelyek nagy mennyiségű energia felszabadulásával fordulnak elő. A szabályozott termonukleáris fúzió gyakorlati megvalósításához olyan eszközöket használnak, mint a tokamak és a stellarato, amelyeket a szovjet (tokamak) és az amerikai tudósok fejlesztettek ki. Az ilyen installációk elméleti alapelveit a múlt század 50-es éveiben fejlesztették ki, azonban a gyakorlati megvalósítás csak most lehetséges és csak a világ vezető országainak teljes gazdasági és szellemi potenciáljának kiaknázásával lehetséges.

35 ország vesz részt az ITER létrehozási programjában: Kína, Nagy-Britannia, Svájc, India, Japán, Dél-Korea, USA, Oroszország és 27 EGK-ország. Minden résztvevő arányosan járul hozzá az ITER létrehozásához szükséges berendezések és alkatrészek szállításában kifejezve. 1992-ben kezdődött a termikus magfúzió problémáinak megoldására irányuló nemzetközi együttműködés munkája. 2006-ban hivatalos engedélyt kaptak egy termonukleáris reaktor építésének megkezdésére a dél-franciaországi Cadarache kutatóközpontban. A következő évben megkezdődtek az előkészítő munkák, és ez év májusában megkezdődött az ITER tényleges összeszerelése, amikor egy 1250 tonna össztömegű kriosztát alapját leengedték a reaktor tengelyére. A közgyűlés kezdetét hivatalosan csak július 28-án jelentették be.

Az ITER működésének elve a megtartáson alapuldeutérium-trícium plazma mágneses csapdában. Ebben az esetben a plazma hőmérséklete eléri a tízmillió fokot Kelvin-fokban, és az üzemmódba lépéskor a reaktornak 150 millió fok hőmérsékleten, amely tízszer magasabb, mint a Nap hőmérséklete, a csillagokon belül zajló hőmag-reakcióknak meg kell újjáalakítaniuk.

Szupravezető tekercsrendszer tokamakbanlétrehoz egy mágneses mezőt, amely megakadályozza, hogy a plazma megérintse a vákuumkamra falait, amelybe a munkagázkeverék bejut a folyamat megkezdése előtt. Ezenkívül induktorok alkalmazásával a gázkeverék elektromos lebontása keletkezik, amely a plazmaképződés és a melegítés folyamatának kezdete.

Termonukleáris reakció során a deutérium és a mag atomjaiA tríciumot az alfa-részecskék és a neutronok egyidejű felszabadulásával kombinálják. Az alfa-részecskék fokozatosan a plazma perifériájába lépnek, és eltávolításra kerülnek a munkaterületről. A neutronokat a takaróba küldik, ahol lelassulnak vízben, amelynek során hőenergia képződik. Néhány neutronból lítiumból tríciumot állítanak elő.

A vákuumkamra munkaterülete és a hozzá tartozóa tekercsek, induktorok, szivattyúk és kamrák rendszerét óriási kriosztátba helyezik, amely egyfajta vákuumtermosz. A teljes rendszert ezután egy konkrét biológiai kamrába zárták, amelynek falai több méter vastagságúak, és ez védi a sugárzás szennyeződésének potenciális veszélyét.

2025 decemberére az ITER üzemnek meg kellett volna lennieaz első plazmát kaptuk. A deutérium-trícium plazmával végzett teljes értékű vizsgálat csak 2035-ben kezdődik. Az 500 megawattos tervezett kapacitás eléréséhez a telepítésnek meg kell mutatnia a plazma 400 másodpercig tartó tartását.

Az első kísérleti termonukleáris létesítménynem lesz célja erőműként történő felhasználás, és kísérleti bázissá válik a termonukleáris energia további fejlesztéséhez. Az első, gyakorlati célokra használt DEMO termonukleáris reaktort pedig csak 2040-re tervezik megépíteni. Jelenleg a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor létrehozásának projektje már 5 évvel elmaradt a menetrendtől, és költségei a megvalósítás során majdnem megháromszorozódtak, és most 20 milliárd eurót tesznek ki.

Termonukleáris energetikai berendezések fejlesztéseországokban, a nemzetközi ITER projekttel párhuzamosan. A fő feladat megoldása során - a stabil plazma-visszatartás idejének növelése - néhány ország bizonyos sikereket ért el. A dél-koreai tudósok tehát 70 másodpercig tudták tartani a plazmát 2016-ban, a kínaiak pedig már 2017-ben 100 másodperces eredményt értek el. Angliában saját STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) üzemének fejlesztése 2040-re befejeződik.

Forrás: sciencealert