Új fúziós rekord: hétszer annyi hőt termeltek, mint a Nap

A Koreai Fúziós Energia Intézet (KFE) Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) fúziós reaktorában először sikerült eljutni a Nap magjának hétszeres hőmérsékletéig. A 2023 decembere és 2024 februárja közötti tesztelés során elért eredmény új rekordot jelent a kísérleti reaktorprojekt számára.

A KSTAR-ral dolgozó kutatók beszámolója szerint 48 másodpercig sikerült fenntartani 100 millió Celsius-fokos hőmérsékletet, ami valóban csaknem hétszerese a Nap magjában tomboló 15 millió Celsius-fokos forróságnak. A tudósok érdekes módon nem ezt az elképesztő energiamennyiséget tartják a legfontosabb eredménynek, hanem azt, hogy 100 másodpercig működött a stabil plazmaállapotot jelölő, ún. H-mód. Ekkora hőmérséklet mellett ez óriási haladás, hiszen a KSTAR 2021-ben egymillió fokos hőmérséklet esetén sem tudta fél percnél tovább stabilizálni a szuperforró plazmát.

A közismert, fissziós atomerőművekkel nagyjából ellentétes elven működő fúzió azt a folyamatot utánozza, ami a csillagok fényét és hőjét termeli. A hidrogén és más könnyű elemek fúziója során óriási energia szabadul fel, amelyet a terület szakértői korlátlan, szén-dioxid-mentes villamos energia előállítására szeretnének felhasználni. Ezt gyakran nevezik az energetikai átmenet „Szent Gráljának”.

A koreai Nemzeti Tudományos és Technológiai Kutatási Tanács (NST) szerint kulcsfontosságú létrehozni a magas hőmérsékletű és nagy sűrűségű plazmákat hosszú ideig fenntartani képes technológiát, amiben a fúziós reakciók a leghatékonyabban zajlanak. Az NST szerint a jelentős eredmények titka a volfrám terelőkben rejlik. Ezek a létfontosságú alkatrészek a mágneses fúziós berendezés vákuumtartályának alján találhatók, és létfontosságú szerepet játszanak a füstgázok, illetve a szennyeződések reaktorból történő kiszorításában, miközben jelentős felületi hőterhelést viselnek el. A KSTAR csapata csak nemrég tért át a szénről a volfrámra, mivel az összes ismert fém között ennek a legmagasabb az olvadáspontja. A H-mód hosszabb ideig zajló sikeres fenntartását a tudósok ennek az újításnak tulajdonítják.

„A korábbi, szénalapú terelőkhöz képest az új volfrámterelők hasonló hőterhelés mellett csak 25 százalékos felületi hőmérséklet-növekedést mutattak. Ez jelentős előnyökkel jár a hosszú impulzusú, nagy hőteljesítményű üzemeknél” – magyarázza az NST.

Gábor János, NEW technology