Újabb lépés a fúziós energia felé : Zöldtechnológia
"A földet nem apáinktól örököltük, hanem unokáinktól kaptuk kölcsön" /David Attenborough/
  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Napot a földre: A franciaországi Cadarche-ban épül a világ első kísérleti fúziós erőműve, az ITER. Három évtized és közel 24 milliárd dollárnyi befektetés után a 25 ezer tonnás ITER lassan elhozhatja a Napot ...
  • Tesla üzemanyag nélküli autója:A fizikakönyvek kevésbé foglalkoznak Nikola Teslával, pedig a horvát származású fizikus és villamosmérnök az egyik legnagyobb elme, aki valaha létezett. Számtalan zseniális találmány fűződik a nevéhez, közöttük olyan is, melyre ...
  • Balesetnél sem veszélyes az elektromos Mitsubishi:Könnyedén ment át az ADAC töréstesztjén a Mitsubishi elektromos miniautója, az i-MiEV. Baleset esetén sem fenyeget áramütés veszélye. 15 európai országban kezdődik hamarosan a Mitsubishi elektromos minije, a Citroën C-Zeróval ...
  • Elektromos szörnyeteg, Citroen Survolt:Vad, sportos megjelenésű, elektromos motorral hajtott tanulmány autó a Citroen garázsából Tanulmány autók végeláthatatlan sora jellemzi az idei Genfi Autószalont. A gyártók talán ezzel szemléltetik a világnak, tudnak meglepetéseket is okozni. A ...
  • Egyedülálló fejlesztés a lillafüredi kisvasúton: A világ első keskeny nyomközön járó, hibridhajtású mozdonyát állították üzembe a lillafüredi erdei kisvasúton. Az energiahatékony és környezetbarát mozdony teljes egészében magyar tervezők munkája. A ...
Home » Technológia » Hibrid autók » Egyedülálló fejlesztés a lillafüredi kisvasúton

Újabb lépés a fúziós energia felé

A távolabbi jövő ígéretes energiaforrása a szabályozott termonukleáris fúzió, amely beláthatatlan időre biztosíthat tiszta energiát. A fúziós folyamatban könnyű atommagok olvadnak össze, a magreakció egyik feltételét jelentő több tízmillió fokos hőmérsékleten. A forró, plazma állapotban lévő üzemanyagot különleges alakú mágneses terekkel tartják együtt. Erre ma a legsikeresebb módszer az ún. tokamak (ilyen típusú lesz a dél-franciaországi Cadarache-ban az egész világ összefogásával épülő ITER nemzetközi termonukleáris kísérleti reaktor is), ám amerikai kutatóknak sikerült egy másik berendezés formájában “versenytársat” készíteniük.

A tokamak mellett régóta létezik egy másik szerkezettípus, a sztellarátor, amelyben szintén mágneses tér tartja össze a plazmaszerű üzemanyagot. Az amerikai Wisconsin-Madison Egyetem kutatói a HSX (Helically Symmetric eXperiment – helikálisan szimmetrikus kísérlet) sztellarátorral jelentős előrelépést tettek, és bebizonyították, hogy ezzel a berendezéssel is lehetővé válhat majd a fúziós energiatermelés. Friss eredményeiket a Physical Review Letters hasábjain közölték.

A plazma összetartásához bonyolult mágneses térre van szükség. Erős mágneses térrel a plazma cső alakú térbe zárható, és a csőből pedig gyűrű alak (tórusz) képezhető. A részecskék a görbült mágneses tér miatt lassú mozgásba kezdenek, és végül elhagyják a tóruszt. Helyzetük stabilizálása még egy mágneses teret igényel, melyben csavart (helikális) térszerkezetet kell kialakítani. A tokamakokban a helikális térszerkezetet a plazmagyűrűben körbefolyó árammal állítják elő. Az áramot csak rövid ideig tudják ebben a konstrukcióban fenntartani, ezért a plazma csak bizonyos paramétertartományokban stabil egy ideig, azokon kívül hirtelen összeomlik. Kérdés tehát, hogy reaktorméretekben sikerül-e majd kellő ideig a szükséges mennyiségű áramot létrehozni és fenntartani.

A sztellarátorokban nem a plazmaáram mágneses tere stabilizálja a plazmát, a helikális teret tekercsekkel hozzák létre. Ezért a sztellarátor elvileg folyamatos működésre képes – igaz, jelentős az energiaveszteség, így sokáig csak kísérleti eszközként tekintettek rá, erőművi megoldásként nem számoltak vele. A tekercsek kis hullámzásokat idéztek elő a mágneses térben, ahol a plazma csapdába esett és elveszett a fúziós folyamat számára.

Az új HSX sztellarátor felépítése azonban eltér a hagyományos megoldástól: kamrája nem a szokásos gyűrűforma, hiszen a gyűrűt gondos számítások alapján szabálytalan alakra görbítették. Erre az eltorzított gyűrűre tekerednek fel, annak görbületeit követve a helikális tekercsek. Ez a kvázi-szimmetrikus elrendezés a korábbiaknál sokkal kisebb energiaveszteséggel tartja össze a plazmát. A kísérletek és a mérések igazolták a kutatók várakozását, miszerint ez a szokatlan mágneses térkialakítás valóban megoldást jelent a veszteségek lényeges csökkentésére.

A kísérletek további szakaszaiban kisebb változtatásokat hajtanak végre a helikális tekercsek elrendezésén, és azt vizsgálják, milyen mértékű szimmetriával lehet a legkisebbre redukálni a veszteségeket. A kutatók abban bíznak, hogy a HSX előkészítésére 17 éve elkezdett munkájuk egyszer majd erőművi méretekben hasznosul.

Jéki László

[origo]

Categories: Fúziós energia