Negyven év után leállítják a világ legnagyobb tokamakját

2023 / 10 / 27 / Bobák Zsófia
Negyven év után leállítják a világ legnagyobb tokamakját
A JET (Joint European Torus) küldetése a végéhez ér: jövőre elkezdik a leszerelési folyamatot, ami várhatóan 2040-ig tart majd. A tokamakban végeztek először deutériumot és tríciumot is tartalmazó üzemanyaggal kísérleteket és számos más elsőség is kötődik a berendezéshez.

A világ legnagyobb tokamakja jelenleg a JET (Joint European Torus), ami negyven éve, 1983-ban kezdte meg működését. A Nagy-Britanniában található Oxfordshire-ben, a Culham-i Fúziós Energia Központban (Culham Centre for Fusion Energy) lévő berendezés tesztelési célokat szolgál: az itt zajló fúziós kísérletek jelentik az alapját és első megvalósulását többek között azoknak a munkának is, amelyeket nagyobb méretekben az ITER-ben (Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor) fognak majd kivitelezni. A JET-et a CCFE működteti az Európai Bizottság és az Egyesült Királyság Atomenergia Ügynökségének szerződése értelmében és az EUROfusion konzorcium laboratóriumai (vagyis sok száz szakember) használják a kutatásokhoz. A tokamak létrehozásának célja az volt, hogy segítségével tanulmányozhassák a fúziós jelenségeket, az extrém körülményeknek a különféle anyagokra gyakorolt hatását, az üzemanyagok (deutérium és trícium) reakcióit és ezáltal előkészítsék a terepet az ITER és más fúziós reaktorok építése előtt.

A JET-et 1978-ban kezdték el építeni és az első plazma begyújtására 1983. június 25-én került sor, azóta pedig sorra születnek a tokamakban végzett kísérletek során azok a jelentős eredmények, amelyek egyedülállónak számítanak a fúziós energia-kutatások terén. Az egyik kiemelkedő alkalmat 1991. november 7-e képviselte, amikor első ízben került sor tríciumot is tartalmazó üzemanyaggal való tesztre a berendezésben: ez volt a világon az első alkalom, hogy deutérium-trícium plazmakísérletet végeztek a kutatók. Előtte csak deutériumra alapozott (D-D) reakciókat tanulmányoztak, de a tríciumra is szükség volt a jövőbeli fúziós reaktorok működtetésének vizsgálatához. Az esemény során a kutatók magas összetartású üzemmódban lévő (High confinement mode, H-mode) plazmát generáltak, majd két semleges sugár befecskendező megnyitása után bejutatták az 1%-nyi tríciumot tartalmazó üzemanyagot a berendezésbe.

"Az energiaszint olyan magasra ugrott, hogy a környező falvak ellátását is biztosíthatta volna, majd a folyamat máris véget ért. Egy másodperc alatt az évtizedekig tartó kutatásokat és kísérletezéseket siker koronázta."

- emlékezett meg az ITER Szervezet a három évtizeddel ezelőtti történésekről.

Később a tríciumtartalmat növelték és tokamakban 1997-ben újabb különleges eseményre került sor: 21,7 megajoule hőenergiát generáltak az első deutérium-trícium kísérletsorozat (DTE1) közben négy másodperc leforgása alatt, ami akkoriban rekordnak számított. Ezt a csúcsteljesítményt 2021 decemberében döntötték meg a JET-ben: az ekkor futó kísérletsorozat, a DTE2 keretében a tokamak történetében másodszor alkalmaztak deutérium-trícium keveréket üzemanyagként és 59 megajoule-t sikerült generálniuk egyetlen "belövés" alatt. Ebben a kísérletben 0,1 mg tríciumot használtak 0,07 mg deutériummal. Az ITER hasonlata szerint, ha ugyanezt az 59 MJ-t fosszilis tüzelőanyagok használatával szeretnénk elérni, akkor két kiló szén elégetésére lenne szükség hozzá.

A JET-ben a leendő fúziós reaktoroktól eltérő módon valósul meg a fúzió, mivel nem tartósan, hanem rövid pulzusok formájában hozzák létre a plazmát és egy-egy ilyen pulzus csak körülbelül 40 másodpercig tart. A tokamak negyven éves működése alatt több mint 100 000 ilyen pulzust hoztak létre. Az utolsó, most ősszel zajló deutérium-trícium kísérletek (DTE3) nemrégiben fejeződtek be és ezzel a lezárult egy korszak a JET történetében: a tokamakot nem fogják több kutatáshoz használni, jövőre elkezdődik a leszerelése.

A DTE3 három fázisa során a vizsgálatok sok új adatot biztosítottak a plazmatudományok, anyagtudományok és a neutronikai kutatások terén, többek között a becsapódó neutronok elektronikai komponensek és adatgyűjtő rendszereket érő hatásával és a tokamakfalak tríciumtartalmát mérő új diagnosztikai eljárásokkal kapcsolatban. Az adatok feldolgozása még sokáig folytatódik, de a JET-től való búcsúzásra már 2024 elején sor kerül. A leszerelés ezután egészen a 2040-es évekig tart.

A fúziós tesztek következő nagy eseményét az ITER indítása jelenti majd, ami átveszi a JET-től a világ legnagyobb fúziós reaktorának címét és ahol a későbbi DEMO projektek számára készítik elő a terepet. Ez utóbbi programok már a kereskedelmi fúziós energiatermeléssel, illetve a termelt energiának a hálózatba való betáplálásával összefüggő technológiai aspektusokat kutatják. Az, hogy Nagy Britannia milyen szerepet vállal az ITER kísérleteiben, még kérdéses, mivel szeptemberben bejelentették, hogy nem csatlakoznak újra az Euratom programhoz, ami egyúttal az ITER-rel való kapcsolat változásához is vezet. A brit kormány azonban saját fúziós energia projektet is készül indítani, méghozzá az első kereskedelmi, hasznosítható energiát előállító reaktort már 2040-re tervezik működésbe helyezni.

(Fotó: EUROfusion, UKAEA)


Így lettek a szexuális játékszerekből digitális kütyük
Így lettek a szexuális játékszerekből digitális kütyük
Lassan már senkit sem lep meg, hogy egy intim segédeszköznek legalább olyan jól kell tudnia csatlakoznia a wifihez vagy egy telefonhoz, mint a viselőjéhez, használójához.
A borsószem méretű, agyba ültethető eszköz elhozhatja a jövőt, amiben az agyi beültetés rutinműtétnek számít
A borsószem méretű, agyba ültethető eszköz elhozhatja a jövőt, amiben az agyi beültetés rutinműtétnek számít
Az implantátummal első körben pszichiátriai és neurológiai rendellenességek kezelésére fogják haszálni. Az eszköz 9 milliméter széles és nem tartalmaz akkumulátort, nem kell mélyre helyezni, így a későbbiekben egészen könnyen lehet majd beültetni a páciensekbe a kutatók tervei szerint.
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.