Hamarosan szerelik a jövő reaktorát

A jövő évtől szerelik a világ legnagyobb kísérleti fúziós atomerőművét, az ITER-t (International Thermonuclear Experi­mental Reactor) a franciaországi Cadarache-ban. A létesítményben 2025-ben hoznak létre először plazmát – az anyag negyedik halmazállapotát –, hőt pedig 2035-től állítanak elő két plazmaállapotú hidrogénizotóp, a deutérium és a trícium héliummá egyesítésével. (Plazmaállapotú a villámlás, az északi fény is.) A fúziós energia előállításakor nem keletkezik a környezetre káros anyag.

Ám a fejlesztők még számos kihívás előtt állnak, akik között Cadarache-ban három magyar dolgozik: ők az üzemanyag-befecskendezés szabályozásával, a rendszer automatizált távfelügyeletével és a létesítmény diagnosztikájával foglalkoznak. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontja a tervező, kivitelező konzorcium partnere. Az egyik kihívás a fúzióhoz szükséges, százötven millió Celsius-fokos hőmérséklet előállítása – ismertette magyar újságírók előtt Kirsten Haupt, az ITER kommunikációs szakértője Cadarache-ban. A másik a plazmát körülvevő elektromágnesesség előállítása, mert a tartályfalhoz közvetlenül hozzáérő, forró plazma elpárologtatná azt. A harmadik a plazma fenntartása, az utolsó a reakció során keletkező neutronok befogása.

„A plazma előállítása és a kísérleti hőtermelés beindítása között azért van szükség mintegy tíz évre, mert még következik egy nagy összeszerelési fázis, és ki kell próbálni nukleárisnak még nem számító, energiatermelés előtti plazmaállapotokat is. Feltehetően csak ezek sikere után kér az ITER engedélyt a folyamat tríciummal való megismétlésére” – magyarázta a Világgazdaságnak Bede Ottó, az ITER egyik mérnöke.

A fúziós áramtermelés során jellegéből adódóan nem indulhat el láncreakció. „A mágneses burok esetleges megszűnése sem okozhat balesetet, mert a kétgrammnyi anyag azonnal lehűlne” – válaszolt a Világgazdaságnak Kiss Gábor, az ITER egy másik mérnöke. A reakció alatti hűtést szolgáló berendezések a reaktorénál is nagyobb épületet kaptak.

Az első fúziós elvű kísérleti reaktorokat már a hatvanas években megépítették, ebből egyet a budapesti KFKI-ban. Ám hamar kiderült, hogy a berendezés bizonyos méret alatt nem működik, afölött viszont nagyon drága. E reaktorok többségének lelke a szovjet fejlesztésű tokamak (az ITER-é is), neve a tóruszkamra mágneses tekercsekkel kifejezés orosz nyelvű rövidítéséből áll össze.

Az ITER tervezése és építése uniós (Euratom-tagállamok és Svájc), amerikai, orosz, japán, indiai, kínai, dél-koreai együttműködésben folyik. A mintájára épülő reaktor a tervek szerint hatvan évig ad tízszer annyi energiát, mint amennyi a működtetéséhez szükséges.

A fúziós energia költségeiről korai beszélni, még több évtizednyire vagyunk egy termelőreaktor megépítésétől. Az ITER várhatóan összesen húszmilliárd euróba kerül, de ebben szerepel számos olyan teszt- és mérőberendezés költsége is, amelyekre a sokkal egyszerűbb termelőreaktorban nem lesz szükség.