Előállította első plazmáját a németországi fúziós reaktor

A 725 tonna súlyú szerkezet egyik vákuumkamrájának mágneses mezejébe tíz milligramm héliumot vezettek, amelyet egymillió Celsius-fokra hevítettek és így plazamállapotúvá alakítottak.

Tíz évvel az összeszerelés megkezdése és több kudarc után a Max Planck Plazmafizikai Intézet (IPP) ezzel hozzálátott első tesztjeihez a létesítményben, amely az atommag olvadását kutatja szénmentes energia-előállítás céljából.

A Wendelstein 7-X elnevezésű fúziós reaktor, amelyet a világ legbonyolultabb fúziós berendezésének tartanak, Németország egyik legnagyobb kutatás-fejlesztési beruházása, egyben az európai magfúziós kutatások alappillére is.

Ez egy sztellarátor típusú berendezés - vagyis a Napban zajló reakciókat földi körülmények között megvalósító szerkezet -, amely a szabályozott magfúzió létrehozásához erős mágneses terekkel tartja össze a plazmát, így állítva elő hatalmas mennyiségű tiszta - üvegházhatást és atomhulladékot nem termelő - energiát.

A csütörtöki kísérletben 50 milliszekundumnyi időre állítottak elő erősen elvékonyodott héliumplazmát. A cél, hogy a Wendelstein 7-X-ben később fél órára hidrogénplazmát állítsanak elő. Ahhoz, hogy a deutérium nevű stabil hidrogénizotópból plazmát nyerjenek a kutatók, mintegy százmillió Celsius-fokos hőmérsékletre van szükség. Ezek a kísérletek legkorábban 2017 végén kezdődhetnek el Greifswaldban. 

"Nagyszerű nap ez" - mondta Sibylle Günter tudományos igazgató. Az első kísérlet megtekintésére európai és ázsiai országokból, valamint az Egyesült Államokból is érkeztek kutatók Greifswaldba, többen videókapcsolaton keresztül követték figyelemmel a történéseket. Stephen Bosch technikai vezetővel együtt számoltak vissza a kísérlet indításáig. 

"Hosszú ideje vártunk a berendezés indítására, ez remek eredmény" - mondta az egyesült államokbeli Princetonból érkezett Novimir Pablant kutató.
    
Az egymilliárd eurós berendezésben a tudósok a fúziót a Napban zajló folyamatokkal azonos módon akarják "előállítani", hogy később a Földön energianyerési módszerként alkalmazhassák. Ehhez plazma - ionizált gáz - nyerése szükséges, hogy atommagok olvadjanak meg és ezáltal óriási mennyiségű energia szabaduljon fel. Greifswaldban nem terveznek atommagfúziót.
    
Szakértők több mint hatvan éve dolgoznak azon, hogy a magfúziót környezetbarát energiaforrásként hasznosítsák. Az ilyen jellegű erőművek megalkotásához két reaktortípussal, tokamak és sztellarátor típussal dolgozik a tudomány. A tokamak berendezések fejlesztése sokkal gyorsabban zajlott, elsősorban az egyszerűbb kialakítás miatt. Ugyan a tokamak ma is az energiatermelő fúziós erőművek kutatásának és építésének fő iránya, a technikai fejlődés mára eljutott arra a szintre, hogy a sztellarátorok - számos előnyös tulajdonságuk miatt - megvalósítható alternatívát jelenthetnek. A tokamak típusból a ma létező legnagyobb berendezés Nagy-Britanniában található. 

"Úgy gondoljuk, a magfúzió a megújuló energiákkal együtt hozzájárulhat a globális energiaellátáshoz" - emelte ki Günter a párizsi klímacsúcsra utalva.

Környezetvédelmi szervezetek és aktivisták korábban a technológia biztonsági kockázataira figyelmeztettek és a magas költségeket bírálták.

Günter becslései szerint még 35 évnek kell eltelnie az első erőművek megépüléséig. A franciaországi Cadarache-ban tervezett ITER tokamak típusú kísérleti reaktor üzembe helyezése 2025-re várható a szakértő szerint. Ezután még több évnek kell eltelnie, hogy bebizonyítsák, több energiát lehet belőle kinyerni, mint amennyi a működéséhez szükséges. Ezt követően kezdődhet el egy erőmű tervezése.
    
A Wendelstein 7-X elnevezésű kísérleti fúziós reaktor működését a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Wigner Fizikai Kutatóközpontja által kifejlesztett intelligens kamerarendszer felügyeli. A magyar kutatók és mérnökök által fejlesztett tíz kamerából álló rendszer feladata az, hogy a fúziós szerkezetet megvédje a károsodástól az esetleges meghibásodások esetén. A kamerák a berendezés teljes belsejét megfigyelés alatt tartják, a  
rendszer az áttekintő képek mellett képes az egyes kritikus területek külön monitorozására, valamint az adatok valós idejű feldolgozására is. Az eredmények a szerkezet vezérlőrendszeréhez kerülnek, amely szükség esetén dönthet a reaktor biztonsági leállításáról is.