Az emberiség nagy kísérlete

Az USA-ban a Princeton Egyetem Plazmafizikai Laboratóriumában is végeznek az ITER-rel kapcsolatos kutatásokatSITA/AP-felvételEgyelőre csak kísérletről beszélhetünk, ez az EU és hat ország – az USA, India, Kína, Japán, Dél-Korea és Oroszország – tízmilliárd eurós közös projektjének nevében is szerepel. A világ energiatermelésének jövője szempontjából kulcsfontosságú nemzetközi kísérleti termonukleáris reaktort (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor) a dél-franciaországi Cadarache-ban hozzák létre. Az építkezés 2007 elején kezdődik, és a jelenlegi becslések szerint 10 év alatt mintegy 4,57 milliárd euróba kerül majd. Ennek felét az EU állja, a másik felét pedig a többi hat ország. A működtetés a következő húsz évben további 5 milliárd eurót emészt majd fel.

Az ITER-projekt révén 10 ezer munkahelyet hoznak létre és ha a kísérleti erőművel nem adódnak gondok, úgy a remények szerint 2040-re létrehozhatnak egy próba-(demonstrációs célú) reaktort.

Utánozni kell a Napot

A termonukleáris reaktorban hasonló folyamat megy végbe, mint a Napban és a többi csillagban: a legkönnyebb atom, a hidrogén izotópjait – deutériumot és tríciumot – próbálják egyesíteni héliummá, remélve, hogy a rendkívül energiaigényes folyamat végül több energiát termel, mint amennyit elhasznál. A jelenlegi atomerőművekben a legnehezebb elem: urán-izotópok szabályozott bomlása, hasadása termeli az energiát. Egy termonukleáris, avagy más néven fúziós erőműnek két nagy előnye lenne a mostani atomreaktorokkal szemben: a szükséges alapanyagokból, a hidrogén izotópjaiból rengeteg van, illetve egyszerűen előállíthatók, és ez a módszer sokkal kisebb radioaktivitást hoz létre, és az is gyorsabban lebomlik, mint a hagyományos atomhasadási folyamat.

Százmillió fokon

A magfúzió csak akkor következik be, ha az atommagok nagyon közel kerülnek egymáshoz. A pozitív töltésű atommagok kizárólag akkor találkoznak, ha kellően nagy sebességgel ütköznek – a megfelelő állapot pedig százmillió Celsius-fok körüli hőmérsékleten érhető el. (Szakértők szerint a Nap belsejében van ilyen hőmérséklet, ami érzékelteti, milyen bonyolult feladatokat kell megoldaniuk a tudósoknak, ha működőképes reaktort akarnak kikísérletezni.) Ilyen hőmérsékleten a részecskék ütközése az elektronokat is leszakítja az atommagokról. A szabad atommagok és elektronok „levesét” nevezik plazmának. A fúzión alapuló energiatermelés folyamata teljesen biztonságos, elvileg sem képzelhetők el az atommaghasadáson alapuló mai atomerőművekkel kapcsolatos baleseti lehetőségek.

A Népszabadság szakértője megjegyzi: csaknem ötven éve foglalkoznak már a kutatók a szabályozott termonukleáris fúzió megvalósításával. Megannyi tudományos és műszaki problémát kellett megoldaniuk, eddig azonban csupán részsikereket értek el. A tudósok optimizmusát jelzi, hogy a múlt század ötvenes éveinek közepén a hidrogénbomba atyjaként ismert Teller Ede közeli lehetőségként emlegette a fúziósenergia-előállítást. Ma két teljesen eltérő magfúziós megoldáson dolgoznak a kutatók.

Az egyik a lézeres mikrorobbantások technikája, ennél a parányi üzemanyagcseppecskét intenzív lézersugarakkal hevítik fel és nyomják össze, míg létrejönnek a fúzió feltételei. A másik lehetőségnél a mágneses teret veszik igénybe a forró anyag egybentartására – ilyen eszköz a tokamak. Az elmúlt időszakban világossá vált, hogy a magfúzió feltételeinek megteremtéséhez nagy tokamakot kell építeni. Angliában működik az európai országok közös kutatóeszköze, a JET tokamak, amellyel a világon először 1997-ben szabadítottak fel számottevő magfúziós teljesítményt, amely a fűtési teljesítmény felét tette ki. Európa másik jelentős tokamakja, a Tore Supra Dél-Franciaországban épült. A fúziós berendezés méretei lenyűgözőek. Két emelet magas, egy-két méter átmérőjű mágnesek segítségével állítják elő a szükséges fizikai körülményeket.

Magyar résztvevők

Kroó Norbert, az MTA alelnöke elmondta, a projektben magyar kutatók is részt vesznek. Jelenleg öt magyar mérnök dolgozik a jövőbeli fúziós reaktorok üzemanyag-utánpótlásának biztosítására szolgáló, ún. tríciumszaporító kazetták tervezésén. Magyar kutatók részt vesznek az ITER fúziós plazmájának mérésére szolgáló 4 diagnosztikai eszköz tervezésében és megvalósításában is. Arra a kérdésre, mikor számíthat az emberiség az ITER-projektnek a mindennapi életben való gyakorlati hasznosulására, Kroó Norbert azt válaszolta: nehéz megbecsülni, de ha „abszolút szükségünk lesz rá, akkor igen hamar”.

Szkeptikusok

Az igazsághoz tartozik: idén tavasszal némi zavart okozott, hogy vezető kutatók azt mondták, nincs jövője a fúziós energiának, sohasem lesz valódi energiaforrás. Szkepticizmusukat azzal magyarázták, hogy számos mérnöki problémára kell megoldást találni, amire ők kevés esélyt látnak. És vannak, akik legalább ötven évre becsülik az energiát termelő első fúziós erőmű megépítését. (nol, mti, ú)

Rohamosan apadnak a készletek

Becslések szerint az évszázad közepén élő kilencmilliárd ember a jelenlegi energiamennyiség kétszeresét fogyasztja majd el. Jelenleg az energiaigény 87 százalékát nem megújuló forrásokból elégítik ki. A mai felhasználási tempó mellett az ismert készletek olajból 43 évre, gázból 66 évre, szénből 240 évre elegendőek. Az uránkészlet több száz évre garantálja az atomerőművek alapanyagát. A készletek elapadása mellett a másik megkerülhetetlen hátrány, hogy ezek a források környezetszennyezőek. (nol)