Az ITER balszerencsés hibái nem várt előnnyel jártak

2023 / 11 / 23 / Bobák Zsófia
Az ITER balszerencsés hibái nem várt előnnyel jártak
Alakul az ITER, de az első plazma begyújtására még nem kerül sor egyhamar.

Az ITER (Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor) nem az első és a tervek szerint közel sem az utolsó fúziós reaktor lesz a világon, de jelentősége mégis óriási lehet: a létesítményt szánják az eddigi legnagyobb méretű kísérleti reaktornak, amivel a fúziós energia-kutatások hatalmas lökést kaphatnak és ami kikövezi az ipari fúziós energiatermeléshez vezető utat. Az 1980-as évek óta tervezett projekt jelentőségét az is bizonyítja, hogy olyan országok dolgoznak rajta együtt, amelyek között más téren nem felhőtlen a viszony és amelyek politikai feszültségek miatt sok más közös tudományos programot le is állítottak a közelmúltban. Az ITER fejlesztésében részt vesz Oroszország, Kína, az Egyesült Államok, az Európai Unió (az Euratom szervezeten keresztül), India, Japán és Dél-Korea és mindegyik nemzet kutatói, valamint cégei hozzájárulnak a reaktort felépítő berendezések létrehozásához.

Az ITER építési munkálatai a vége felé közelednek, körülbelül 85%-ban van készen a létesítmény a franciaországi helyszínen, Saint-Paul-lez-Durance-ban, de a reaktor legfontosabb részének összeszerelését nem várt problémák hátráltatják. A vákuumkamra, amelyben létrejön majd a plazma és ahol zajlanak a fúziós folyamatok, kilenc szektorból áll és ezeknek a szektoroknak egyikét, a hatos számút már le is engedték a vákuumkamra üregébe, mikor felfedezték, hogy egy másik szektor hővédő borításán repedések jelentek meg. Elővigyázatosságból a mérnökök úgy döntöttek, hogy nem csak a sérült modulnak, hanem mindegyiknek a borítását ellenőrzik és cserélik, emellett egy másik hibát, a három elkészült szektornak éleinél detektált "dimenzionális nonkonformitást" (méretbeli hibákat) is igyekeznek orvosolni, hogy a későbbi hegesztésnél ne okozzanak fennakadást.

Az első plazma begyújtását az ITER-ben eredetileg 2025-re tervezték megvalósítani, de a javítások miatt úgy tűnik, hogy több évet is késhet a reaktor indítása. Az ITER Szervezet hírei szerint a hátráltató tényezők egy szempontból pozitív változást hoztak:

a szektorok mágneseit a késlekedés miatt tudják majd ultrahideg hőmérsékleten, négy Kelvin hőmérsékleten tesztelni,

amire azért nyílik így lehetőség, mert lesz idő megépíteni a teszthez szükséges és ma még nem is létező létesítményt. A teszteket egy speciálisan ehhez a projekthez alkalmas berendezésben fogják lefolytatni, amelyet az ITER építési területén hoznak létre egy olyan teremben, ahol a poloidális tekercseket készítették elő. A berendezésnek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a hatalmas, 300 tonnás torodiális mágnesek beleférjenek, de a nagy méretű kriosztát lehetővé teszi, hogy valamivel kisebb, 10 méter átmérőjű poloidális tekercseket is vizsgálni lehessen benne.

Egy ilyen tesztlétesítmény építése normális esetben legalább négy évet venne igénybe, de az ITER-hez két év alatt építik meg a berendezést, hogy a vizsgálatok minél hamarabb elindulhassanak. Az ultrahideg tesztelési projekt jelenleg még az előkészítési fázisban tart, 2024 áprilisában véglegesítik a terveket, a konkrét összeszerelés 2025 elején kezdődik, a berendezés működésének indítására 2025 végét jelölték ki. A tesztek 4-6 hónapig tartanak majd. Ez egyúttal azt jelenti, hogy a szektorok beépítésére, a reaktor elkészültére és az ITER indítására 2025-ben semmiképpen nincs esély.

Az ITER Szervezet elmondása szerint azonban az ultrahideg tesztek elvégezésének lehetősége fontos összetevő a reaktor megfelelő működésének biztosítása tekintetében, ezért a vákuumkamra szektorainak hibája ezen a téren pozitívnak mondható változást hozott. A szakemberek régóta fontolgatták a mágnesek ilyen jellegű tesztjét, de első körben még elvetették az ötletet. Pedig a 4 Kelvinen, azaz mínusz 269 Celsius-fokon való vizsgálatok során ahhoz nagyon hasonló környezetben próbálhatják ki a torodiális és poloidális tekercsek ellenállóképességét, amelyben majd az ITER-ben is üzemelni fognak. A gyűrű alakú poloidális mágnesek mindegyikét és a 19 darab D-alakú torodiális mágnes közül 14-et 80 Kelvinen, vagyis mínusz 194 Celsius-fokon tesztelik ugyan, de ez a hőmérséklet nem elég alacsony ahhoz, hogy kialakuljon a szupravezető állapot, ezért nem nyújt teljes betekintést a mágnesek működési körülményeibe. A 4 Kelvines teszteket eddig csak azokon a központi szolenoid tekercseken végezték el, amelyet az Egyesült Államokban gyártottak, mivel az amerikai előírások ezt kötelezővé tették.

Mivel a javítások és a reaktor építési munkálatai továbbra is zajlanak, ezért a mágnesek nem mindegyike lesz elérhető a 4K tesztekhez mire felépül a projekthez szükséges berendezés, de minden gyártótól (Mitsubishi, Toshiba és az ASG-SIMIC) egyet-egyet kiválasztanak a vizsgálat céljára, emellett az orosz gyártmányú négy poloidális tekercset is ellenőrzik majd.

Az ITER megbízható működésének biztosítása érdekében más területen is tettek lépéseket a szervezet tagjai, a CEA (a Francia Alternatív Energia és Atomenergia Ügynökség) például mesterséges intelligencia rendszert fejleszt, amely a tokamak falait védi a károsodástól az üzemelés során. A fánk alakú vákuumkamra plazma felé néző falai vastag, ellenálló anyagokból készülnek és hűtési rendszer tartja őket megfelelő hőmérsékleten, de könnyen érheti őket "baleset", miközben a kamra belsejében százmillió Celsius-fok fölé kúszik a hőmérséklet a fúzió során. A CEA IRFM (Institute for Magnetic Confinement Fusion Research) részlege a WEST tokamakjában kíséretezte ki azt az MI rendszert, ami segít a védelemben és ami hozzájárulhat az optimális és jól kontrollált körülmények megalapozásához.

A rendszer infravörös érzékelőkből áll, amelyek adatokat közvetítenek a tokamak belsejében zajló eseményekről, emellett mesterséges intelligencia által végzett modellezéssel és jelelemzéssel segíti a folyamatokat. Hiba esetén rendkívül gyors reagálásra van szükség ahhoz, hogy a falak károsodását el lehessen kerülni: a plazmát adott esetben a másodperc törtrésze alatt kell elkezdeni lehűteni a megfelelő módszerekkel. Emiatt a nagy adatbázison gyakorlatoztatott MI, a konvolúciós neurális hálózat, fontos eleme lehet a védelmi technológiáknak és a kockázatfelmérésnek. A rendszert a WEST-ben már sikeresen tesztelték és az év végén a teszt folytatását is tervezik. Később a technológia az ITER-ben is használatra kerülhet.

(Fotó: CEA IRFM, Iter Organization)

A "kis ITER", a világ legnagyobb fúziós reaktora, működésbe lépett A JT-60SA vákuumkamrája fele olyan magas, mint amekkora a Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktoré lesz és nem használnak benne tríciumot, de sok szempontból az ITER felé vezető út egyik legjelentősebb állomásának tekinthető.


Itt tart ma a szexipar, nézz körül a Vágyaim.hu-nál, milyenek 2024-ben az okos-szexeszközök!
A Marketplace sem mentes a csalóktól - a megoldás az adásvételi szerződés
A Marketplace sem mentes a csalóktól - a megoldás az adásvételi szerződés
Az internetes kereskedelem széles termékpalettájával és az egyre kedvezőbb ajánlatok térnyerésével egyre csak nő az online vásárlások száma. Ezzel párhuzamosan a vásárlásokat érintő csalások és visszaélések száma is egyre gyakoribbnak bizonyul. A megoldás a megfelelő körültekintés és a tájékozódás. Nagyban növeli a vásárlás biztonságát a piactereken az adásvételi szerződés készítése, amelyet a Szerzivel ma már könnyen és egyszerűen elkészíthet otthonról.
Probléma: a matematikusok szerint nem egyértelmű, mit jelent az “egyenlőségjel”
Probléma: a matematikusok szerint nem egyértelmű, mit jelent az “egyenlőségjel”
Az “egyenlőségnek” a matematikusok számára több definíciója is létezik, ami sokáig nem okozott problémát, de a számítógépes bizonyításellenőrzés során már gondot jelent. Ennek megoldása a matematika alapjainak az újragondolását is igényelheti.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.