Megdöntötték a fúziós energia előállításának rekordját

2023. október 3-án a Joint European Torus (JET) EUROfusion kutatói új világrekordot állítottak fel az egyetlen "impulzusban" felszabaduló legnagyobb fúziós energia mennyiségében: 69 megajoule-t termeltek egy 5 másodperces impulzusban.

A brit tudósok bejelentették, hogy a Joint European Torus (JET) utolsó kísérletében megdöntötték a fúziós energia előállításának rekordját. A nukleáris fúzió ugyanaz a folyamat, amelyet a Nap is használ hőtermelésre. Támogatói úgy vélik, hogy egy napon segíthet az éghajlatváltozás elleni küzdelemben, mivel bőséges, biztonságos és tiszta energiaforrást biztosít. A közép-angliai Oxford közelében lévő JET-létesítményben dolgozó csapat öt másodperc alatt 69 megajoule-t termelt 0,2 milligramm üzemanyag felhasználásával, ami 10 megajoule-lal megdöntötte a 2022-ben felállított korábbi rekordot - közölte most a brit atomenergia-hatóság (UKAEA). Ez körülbelül 41 ezer otthon áramellátására elegendő öt másodpercig.

A kísérletet a JET telephelyen egy fánk alakú, tokamaknak nevezett berendezéssel végezték. "A JET olyan közel működött az erőművi körülményekhez, amennyire csak lehetséges a mai létesítményekkel, és öröksége minden jövőbeli erőművet áthat majd" - mondta Ian Chapman, az UKAEA vezérigazgatója. "A JET kutatási eredményei nemcsak az ITER - a Dél-Franciaországban épülő fúziós kutatási megaprojekt -, hanem más globális fúziós projektek számára is kritikus jelentőséggel bírnak, amelyek a biztonságos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású és fenntartható energia jövőjét szolgálják" - tette hozzá.

Az EUROfusion nevű Európa-szerte működő kutatói konzorcium több mint 300 tudósa és mérnöke 40 éven keresztül járult hozzá a JET mérföldkőnek számító kísérleteihez. A JET tokamakjában 0,1 milligrammnyi deutériumot és tríciumot - a hidrogén mindkét izotópját - a Nap közepénél tízszer forróbb hőmérsékletre hevítettek, hogy plazmát hozzanak létre. Ezt a keveréket mágnesek segítségével tartották a helyén, miközben körbe-körbe forgott, összeolvadt és hő formájában hatalmas energiát szabadított fel. A fúzió eredendően biztonságos, mivel nem indulhat el láncreakció. A deutérium szabadon hozzáférhető a tengervízben, míg a trícium a maghasadás melléktermékeként nyerhető. Egyenértékű tömegeket használva közel négymilliószor több energiát szabadít fel, mint a szén, olaj vagy gáz elégetése, és az egyetlen hulladéktermék a hélium.


Az új rekord ellenére a JET nem termelt több energiát, mint amennyit az előállítására fordítottak. Az Egyesült Államokban található Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium volt az egyetlen létesítmény, amely 2022 végén elérte ezt a teljesítményt - a magfúzió szent grálját -, egy másik, lézereket alkalmazó eljárással. A JET 1997-ben végezte első deutérium-trícium kísérleteit. A most bejelentett eredmények azt mutatták, hogy öt másodpercig képesek fúziót létrehozni, mivel ennél hosszabb idejű működésnél a JET rézhuzalos mágnesei túlmelegednének. Az ITER szupravezető elektromágnesekkel lesz felszerelve, amelyek lehetővé teszik, hogy a folyamat hosszabb ideig, remélhetőleg 300 másodpercnél is tovább folytatódjon.

Ha minden jól megy, a fúziós erőmű prototípusa, az ITER 2050-re készülhet el. A franciaországi megaprojektben Kína, az EU, India, Japán, Dél-Korea, Oroszország, India, Japán és az Egyesült Államok is részt vesz. A fúziós energiával kapcsolatos nemzetközi együttműködés történelmileg szoros, mivel az atomerőművekben használt maghasadással ellentétben a technológia nem használható fegyverként.