Jelentős áttörést értek el a fúziós energia hasznosításában

2022 / 12 / 13 / Bobák Áron
Jelentős áttörést értek el a fúziós energia hasznosításában
A kutatók már csaknem hetven éve kísérleteznek azzal, hogyan tudnák az atomok összeolvadásából létrejövő fúziós energiát az emberiség szolgálatába állítani, a hírek szerint pedig nemrég az amerikai National Ignition Facilityben a világon elsőként sikerült elérni az úgynevezett "begyulladási állapotot", vagyis amikor egy ilyen folyamat több energiát tudott termelni, mint amennyire a fúzió beindításához szükség volt.

Bár az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma hivatalosan csak kedden fogja bejelenteni az áttörést, ám a The New York Times-nak és a The Guardiannek több kormányzati tisztségviselő és kutató is megerősítette, hogy a Financial Times információi helytállóak, és a bejelentésen valóban arról lesz szó, hogy sikerült elérni a begyulladási állapotot.

A fúziós energiát régóta az energiatermelés szent gráljaként emlegetik tudományos körökben, hiszen az eljárás lehetővé tenné, hogy gyakorlatilag végtelen mennyiségű, károsanyag-kibocsátásmentes energiára tegyünk szert, mindezt teljesen biztonságosan, a fissziós atomerőművekre jellemző radioaktív hulladék nélkül. Az ilyen kísérletek a Napban lejátszódó magfúziót igyekeznek mesterségesen megismételni, vagyis azt a folyamatot, amelynek során a hidrogénatomok héliummá olvadnak össze, miközben energia szabadul fel. A fúziós reakciót lehetővé tevő tokamak reaktorokkal ma már a világ számos országában kísérleteznek, a legfrissebb hírek szerint pedig az sem elképzelhetetlen, hogy akár már a 2030-as években beindulhat az energiatermelésnek ez a forradalmian új módja.

A kaliforniai Lawrence Livermore kutatóintézetben azonban egészen más eljárást alkalmaznak, hiszen reaktor helyett itt egy 192 lézersugarat magában foglaló, nagy energiájú lézert használnak a fúzió beindításához, amelyet egy mindössze két milliméteres, deutériumot és tríciumot tartalmazó kapszulára irányítanak. A kapszula a lézersugár hatására összenyomódik és felhevül, ennek eredményeként pedig hélium és alfa-részecske keletkezik. A Financial Times értesülései szerint a szóban forgó kísérletben a hidrogénatomok felmelegítéséhez mintegy 2,1 megajoule energiára volt szükség, aminek eredményeként 2,5 megajoule energiát sikerült előállítani, vagyis a kísérletben energiatöbblet keletkezett. A kísérlet szempontjából nincs jelentősége, de ez az energiatöbblet körülbelül 0,1 kWh energiának felel meg, ami a The Guardian szerint nagyjából arra lenne elegendő, hogy felmelegítsünk vele egy teáskannányi vizet.


Egy ilyen kapszula tartalmazza a fúziós reakció beindításához szükséges hidrogénatomokat a National Ignition Facilityben (Fotó: Jason Laurea/Lawrence Livermore National Laboratory)

Azt is fontos ugyanakkor megjegyezni, hogy az energiatöbblet a kísérletnek csak arra a részére igaz, ami magához a reakció beindításához szükséges, azonban mivel a National Ignition Facility lézere meglehetősen alacsony hatékonysággal működik, így a működtetéséhez jóval több, mintegy 500 megajoule energiára volt szükség a kísérlet során. Jeremy Chittenden, az Imperial College London plazmafizikai professzora szerint ugyanakkor ez ebben az esetben nem probléma, hiszen a létesítményt alapvetően nem arra hozták létre, hogy fúziós reaktort fejlesszenek, így az energiahatékonyság nem volt szempont az építésekor. A Lawrence Livermore kutatóintézetet az '50-es évek elején hozták létre azzal a céllal, hogy ösztönözzék az atomfegyverek fejlesztését, így az 1965-től induló lézeres kísérleteknek is az volt az eredeti célja, hogy az Egyesült Államok atomrobbantások nélkül is képes legyen fejleszteni a nukleáris fegyverzetét.

A kutatóintézetnél nem ez volt az első komoly áttörés a fúziós energia kutatásában, hiszen korábban szintén itt sikerült elérniük a kutatóknak a világon elsőként az "égő plazma" állapotot is, amely azt jelenti, hogy a fúziós reakció több energiát termelt, mint amennyi az üzemanyag felmelegítéséhez szükséges. Azt ugyanakkor a biztató eredmények ellenére sem lehet még kijelenteni, hogy a fúziós energia karnyújtásnyi távolságba került; erről maga a kísérlet egyik vezetője, Dr. Robbie Scott is úgy nyilatkozott, hogy még rengeteg munka van hátra, mire a technológiát energiatermelésre is fel lehet majd használni.

(Borítókép: a National Ignition Facility tesztkamrája, ahol a lézeres kísérletek zajlanak, Fotó: Damien Jemison/Lawrence Livermore National Laboratory)

Először sikerült elérni, hogy a magfúzió több energiát termeljen, mint amennyi az üzemanyag melegítéséhez szükséges A National Ignition Facility kutatóinak a világon elsőként sikerült elérniük az úgynevezett "égő plazma" állapotot, ami nagyon fontos lépés a fúziós energiatermelés felé vezető úton.


Bárki is lesz az amerikai elnök, a Google és a Facebook nem fognak túl jól járni
Bárki is lesz az amerikai elnök, a Google és a Facebook nem fognak túl jól járni
Donald Trump alelnök-jelöltje, J. D. Vance, és a legvalószínűbb demokrata elnökjelölt, Kamala Harris sem lenne könnyű ellenfél a Szilícium-völgy nagyvállalatainak.
Átírhatja az élet keletkezését az óceán mélyén talált sötét oxigén
Átírhatja az élet keletkezését az óceán mélyén talált sötét oxigén
A bolygón a jelenleg ismert élethez szükséges az oxigén, ami biológiai úton keletkezett fény segítségével fotoszintézissel. Vagy mégsem? Egy mostani, döbbenetes felfedezés szerint az oxigén előállításához sem fényre, sem biológiai folyamatokra nincs feltétlen szükség. Az óceán mélye olyan titkát fedte fel, ami mindent megkérdőjelez.
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.