Mérföldkőhöz ért az első fúziós kísérleti reaktor, mégis borulnak az eddigi tervek

Megérkezett az összes mágnestekercs az ITER-be, vagyis a világ legnagyobb kísérleti fúziós reaktorába, összeszerelésről azonban egyelőre szó sincs, mivel a tórusz alakú vákuumkamra gyártásánál nehézségek léptek fel. A mágneseket a tervek szerint egy külön erre a célra készített, extrém hideg kamrában tesztelik majd, és a projekt ütemtervét is készülnek átírni úgy, hogy minél kevesebbet csússzanak a nem várt akadályok miatt.

Az ITER jelenleg az egyik legnagyobb nemzetközi mágneses-fúziós kutatás-fejlesztési projekt a világon. A berendezésben a Nap közepén uralkodó hőmérsékletnél forróbbra hevített, körülbelül 150 millió Celsius-fokos hidrogéngáz alakul át héliummá, miközben tízszer több energia keletkezik, mint amennyit az anyag fűtésére elhasználnak.

A mágnesek elkészülte és leszállítása óriási mérföldkő. Az első közülük 2020. április 17-én érkezett meg az ITER telephelyére. Összesen tizenkilenc ilyen tekercsre van szükség, az elsőt és még kilenc másikat Európában gyártottak, kilenc Japánból érkezett. Kadri Simson, az Európai Unió energiaügyi biztosa azt mondta: a toroidális tekercseket régóta a gyártás legösszetettebb alkotóelemei között tartják számon. Európában egyébként a Fusion for Energy vezetésével több mint negyven vállalat és hétszáz ember vett részt a tekercsgyártásban.

Csakhogy ezeket a mágneseket egyelőre nem tudják beszerelni, a tórusz alakú vákuumkamra, amely a tekercsek belsejében helyezkedik el, ugyanis nem készült el megfelelően időben.

„A vákuumkamrának hat méter a sugara, és kettős acélfala van. Ennek a gyártásánál akadtak gondok”

– mondta a Telexnek Zoletnik Sándor, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont Fúziós Plazmafizika Laboratóriumának vezetője.

„Ezt a kamrát kilenc szegmensből építik össze, melyeket két helyen csinálják egyszerre, egyrészt Dél-Koreában, másrészt Európában. A dél-koreaiak már legyártották az alkatrészeket, de ezek nem lettek pontosak méretben, javítani kell őket, az európai alkatrészek közül pedig el sem készült mindegyik.” Most a rosszul legyártott elemek javítása folyik, illetve a gyártástechnológián igyekeznek változtatni ahhoz, hogy a megfelelő alkatrészek a megfelelő méretben és módon készüljenek el.

„A mágnesektől tartottak inkább, mert ilyen nagy szupravezető tekercseket még sehol sem gyártottak, mégis ezeket sikerült előbb elkészíteni és leszállítani. Viszont ezek sincsenek még letesztelve, amihez 5 kelvines, vagyis mínusz 268 Celsius-fokos hőmérséklet kell. Mivel a vákuumkamra befejezésére várni kell, építenek egy tesztberendezést, és a tekercseket abban tesztelik” – mondta Zoletnik Sándor.

Mivel ez az egész így most csúszik, a projekt következő terveit is át akarják ütemezni: eredetileg egy kisebb kísérlettel terveztek indítani, és a berendezés nagy részét még utána építtették volna be. Most valószínűleg ezt megváltoztatják, egy jobban előkészített berendezéssel és egy hosszabb kísérlettel indítanak, majd ezután a tapasztalatok alapján haladnak a végső tesztek felé. „Próbálják tehát időben összenyomni a kísérleti programot, hogy ne csússzon sokat maga a végső demonstráció, amikor tízszeres teljesítménysokszorozást mutatnak be” – mondta a szakértő.

A fúziós reaktor hét partner közös erőfeszítésével jött létre (Kína, az Európai Unió, India, Japán, Oroszország, Dél-Korea és az Egyesült Államok vesz részt a fejlesztésben), az eredeti költségvetése 5 milliárd dollár volt, ami végül 28 milliárdra kúszott fel. Nemcsak a vákuumkamrával adódó technikai nehézségek miatt jelentkezhet azonban a csúszás: a koronavírus-járvány és az orosz–ukrán háború is lassította a munkát. Laban Coblentz, az ITER kommunikációs igazgatója korábban a Telexnek azt mondta: valóban lehetnek késések, és valóban drágább az építés, mint az előzetes tervek jelezték – de minden céldátum és minden előzetes költségvetési számítás a lehető legjobb forgatókönyv szerint készült.

Az új ütemtervet az ITER tanácsa már megvitatta, most a partnereknek saját határokon belül kell megvitatniuk, Zoletnik Sándor szerint a végső döntés valamikor ősszel, november környékén várható. A cél az, hogy a jelenlegi ütemezéshez képest ne csússzanak el nagyon a kísérletek, de a módosítás milliárdokba kerülhet, így az országoknak erősen át kell gondolniuk, mennyi erőforrást tudnak erre szánni.

Az ITER az első ilyen jellegű berendezés a világon. Fúzióval kísérleteznek több helyen, de erőművi méretekben még sehol nem használják. Az elmúlt években számos magánvállalkozás indult, melyek összesen hatmilliárd dollár befektetést gyűjtöttek. Legtöbbjük az ITER-nél gyorsabb eredményt ígér, bár nem mindig világos, mire alapozzák ezt. Mindenesetre a következő évtized izgalmas lesz a fúziós kutatásokban – hogy mennyire, arról itt írtunk részletesen.