Az ITER nukleáris reaktorja lehet a korlátlan megújuló energia "Szent Grálja"

Egy sor kudarc leküzdése után egy olyan nemzetközi projekt, amely egy forradalmian új nukleáris fúziós reaktor megépítését tűzte ki célul...

Egy sor kudarc leküzdése után egy olyan nemzetközi projekt, amely egy forradalmian új nukleáris fúziós reaktor megépítését tűzte ki célul, ami megújuló energiát termel, jelentős mérföldkőhöz érkezett. A Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) projekthez szükséges infrastruktúra fele mostanra készült el az építés 2010-es hivatalos kezdete után hét évvel.

A modern mérnöki tevékenység egyik legfontosabb eredményeként az ITER projekt 2025-ig a tiszta atomfúziós energia forrását jelentheti. És mindez egy 180 hektáros helyszínen kezdődött el a dél-franciaországi Saint-Paul-lès-Durance-ben. (1)

"Ez a fúziós reaktor Franciaországban két-három évig tart, mire elkészül, majd még három-négy évbe fog telni, hogy megismételhető eredményeket érjen el," - mondta Thomas Koshy, az IEEE PES Nukleáris Energia Bizottságának elnöke és a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség egykori igazgatója.

A nukleáris fúzió olyan módon működik, amely lényegében az atommaghasadás ellentéte. Fúziós reakció akkor következik be, ha két könnyű atommag (általában hidrogénizotóp) energiát termel. Ennek az energiának a kihasználásához azonban az atomreaktoroknak a fúziós reakciót fenntartó szuper-forró plazma óriási nyomását és hőmérsékletét kell vezérelnie.

Ennek a reakciónak a hosszabb időn keresztül történő stabilizálását kell a nukleáris fúzióban dolgozó szakembereknek elérniük. Hogy megkönnyítsék a dolgokat, egy közös nemzetközi fúziós kutatási erőfeszítés kezdődött 1985-ben. Az ITER projektben, amely 2007-ben kezdődött, 35 nemzet működik együtt egy 35 éves projekt során, hogy megépítsék és működtessék az ITER kísérleti berendezését.

http
"Az ITER egy tokamak reaktor lesz, amely fonott formájú, és erős mágneses mezőket használ, hogy rendkívül forró plazmát termeljen, amelyben a fúzió bekövetkezik," - mondta a Hitachi America műszaki mérnöke Dennis Whyte, aki az MIT Nukleáris Tudományok és Mérnökség (NSE) Plazma Tudományi és Fúziós Központ (PSFC) osztályának igazgatója. (2) "A tokamakok évtizedek óta stabil működést mutatnak. Az ITER esetében a legfontosabb különbség az, hogy a fúzióból több energiát termel, mint az ahhoz szükséges energia, hogy forró legyen."

A tokamak reaktor fúziós energiájának mennyisége a magjában bekövetkező fúziós reakciók számától függ. Az ITER tokamakjának 830 köbméteres lesz a plazma térfogata, ami tízszer nagyobb, mint a jelenleg rendelkezésre álló fúziós reaktorok esetében. Mindent egybevetve, az ITER tokamakot úgy tervezték, hogy "500 MW fúziós teljesítményt állítson elő 50 MW fűtési bemeneti teljesítményből." Több fúziós energiát fog termelni, mint amennyi a hőmérséklet fenntartásához szükséges - mondta Whyte.

"Tudományos szempontból a nettó energia is fontos küszöb, mert a plazma elsősorban a fúziós reakciókban felszabaduló energia révén tartja magát forrón," - magyarázta Whyte. "Így önfűtővé válik, és ezért magasabb szintű az önszerveződése."

Befektetés a tiszta és megújuló energiaforrásokba

Egyre több nemzet és vállalat fordul a megújuló energiaforrások felé, ami nem meglepő, mivel a tudósok egyre közelebb jutnak ahhoz, hogy a nukleáris fúzió kereskedelmi forgalomba kerüljön. Ez Koshy szerint néhány évtizedet még igénybe fog venni. "Ha feltételezzük, hogy minden jól megy, akkor 20 éven belül elindulhat a kereskedelmi forgalmazása," - mondta.

A tiszta és megújuló energia "Szent Gráljának" nevezett nukleáris fúzió valóban megzavarhat egy egész iparágat. Whyte elmondta, hogy valójában ez az oka annak, amiért a nukleáris fúziót kutatjuk. Hozzátette:

"A gazdaságilag versenyképes fúzió komoly szerepet játszhat az energiában, különösen akkor, amikor az iparág próbál megszabadulni a széntől. Olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a villamos energia megújuló energiaforrásaihoz képest rendkívül kedvezőek: igény szerinti teljesítmény, terhelés, érzéketlen a helyi időjárásra, ugyanakkor bővíthető a teljes energiaigény kielégítésére, mivel hatékonyan használja fel a határtalan és széles körben elérhető tüzelőanyagokat."

Annak ellenére, hogy nyilvánvaló előnyökkel járna a nukleáris fúzió, a kritikusok itt is jelen vannak. Néhányan kétségbe vonják az atomenergia hatékony kihasználásának és kereskedelmi szempontból életképesen tartásának lehetőségét. Mások csak ránéznek a "nukleáris" szóra, és azonnal hozzárendelik a destruktív felhasználáshoz. Aztán vannak olyan kritikusok is, "akik azt mondják nekünk, hogy az évszázad közepéig meg kell szabadítani a széntől az energiaszektort," - mondta Whyte.

"A szén kiküszöbölése három évtizeden belül azt jelenti, hogy csak egyetlen utat választunk; ez túl kockázatos. Véleményem szerint a lehető legegyszerűbb választási lehetőségeket kell alkalmaznunk. A maghasadás ezek közül az egyik. Tehát a fúziót, amely annyira különbözik a hasadástól, külön kell figyelembe venni. Hamarosan csak fúzióra lesz szükségünk!" - tette hozzá Whyte. (3)


(1) - https://www.iter.org/
(2) - http://web.mit.edu/nse/people/faculty/whyte.html
(3) - https://futurism.com/nuclear-reactor-renewable-energy/