Áttörést értek el a hőgáttal: egyre közelebb a fúziós erőmű

A Joint European Torus (JET) fúziós energia kutatói kifejlesztettek egy módszert, amivel semlegesíthetik a volfrám plazmateljesítményt gátló hatását. A Nuclear Fusion című tudományos folyóiratban megosztott tanulmány arról számol be, hogy az eredmények áttörést jelentenek a mágneses összetartású fúzió területén.

A magas olvadáspontú volfrámot a plazma tárolását elektromágneses mezővel biztosító tokamak berendezések belső falain használják. Amikor a forró plazma kölcsönhatásba lép a fémfalakkal, a volfrám beszennyezheti és felhígíthatja a plazmát, elfoglalva benne azt a helyet, amit a fúziós üzemanyagoknak kellene. Amíg ezt a problémát nem oldják meg, aligha lehet hatékony fúziós erőműről álmodozni, hiszen a reakció hatásfokát nagyban csökkenti a volfrám máig kiküszöbölhetetlennek hitt hatása.

Az EUROfusion csapata megállapította, hogy a plazma mindössze néhány centiméter vastagságú peremén egy különleges típusú „hőgát” létrehozásával (egy nagy, kb. 20 millió Celsius-fokos hőmérséklet-csökkenés formájában) meg lehet akadályozni, hogy a volfrám szennyeződések elérjék a plazma magját.

 „Méréseink azt mutatták, hogy egy lépéssel közelebb kerültünk korunk egyik legnagyobb tudományos feladatának megoldásához” – lelkendezett Dr. Anthony Field, az Egyesült Királyság Atomenergia-hatóságának (UKAEA) vezető fúziós kutatója. „A plazma képes távol tartani magát a volfrámszennyeződésektől – amelyek lehűtenék –, azáltal, hogy a plazmánk szélén húszmillió Celsius-fokos hőmérséklet-csökkenést tartunk fenn. Ezzel megakadályozzuk, hogy volfrámionok hátráltassák a fúziós feltételeket.”

A kutatók szerint a tiszta plazma megtartásának most kidolgozott módszerét már jóval azelőtt is feltételezték, hogy a JET tudósai demonstrálták volna, de a technika működését végre kísérletekkel tudták bizonyítani, ami nagyban hozzájárult ahhoz, hogy a JET tavaly megdöntötte a tartós fúziós energia világrekordját.

 „Ez egy olyan kulcsfontosságú eredmény, amit az elmélet előre jelzett, de még soha nem figyeltünk meg” – mondta Dr. Joëlle Mailloux, a UKAEA JET munkacsoportjának vezetője. „Megfelelő körülmények között elérhetjük, hogy a plazmánk a fémszennyeződéseket egészen a saját pereméig kilökje, így azok nem hűtik le a zárt plazmát, ahol a fúzió zajlik. Ez kulcsfontosságú összetevője a tartósan magas fúziós teljesítménynek.”

Gábor János, NEW technology