Öt év múlva kigyulladhat naprendszerünk második Napja, itt a Földön
2020 / 07 / 13 / justin.viktor
Öt év múlva kigyulladhat naprendszerünk második Napja, itt a Földön
A fúziós generátorok a klasszikus “20 éven belül lehetséges” technológia, csakhogy ez a lehetőség 20 éve épp mindig ugyanolyan távol van tőlünk, mintha csak fel lenne írva a mesebeli szemöldökfára, hogy “holnap”, amit minden reggel elolvashatunk. Pedig ezek a generátorok hatalmas mennyiségű tiszta és megújuló energiát tudnának előállítani. A több évtizedes munka ellenére a jelentős tervezési kihívások eddig megakadályozták a működőképes kereskedelmi méretű modellek fejlesztését. De talán majd most.

Eljövendő Napok

A fúziós energia végre készen áll a ragyogásra. Három évtized és 23,7 milliárd dollár (7 billió 403 milliárd 19 millió 157 ezer 480 forint) elköltése után a 25 ezer tonnás Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (International Thermonuclear Experimental Reactor - ITER ) közel áll ahhoz, hogy valami olyanná váljon, mint a Nap.

1920-ig az emberek nem is tudtak róla, hogy a nap és a csillagok miként termelik meg hatalmas energiamennyiségüket. Aztán jött októberben Arthur Stanley Eddington, egy angol asztrofizikus, elegánsan „A csillagok belső alkotmánya” címre keresztelt esszéjével. "Egy csillag ismeretlen eszközökkel támaszkodik hatalmas energiatárolójára" - írta. “Ez az energiatároló aligha lehet olyan, mint a szubatomos energia, amely ismert, hogy bőségesen előfordul minden anyagban, néha azt álmodjuk, hogy az ember egy nap majd megtanulja, hogyan engedje szabadjára és használja fel saját szolgálatára.”

Ettől az évtől kezdve a tudósok megkezdték a korlátlan, szén-dioxid-mentes erő felhasználására irányuló kutatásaikat a Földön. Azóta több mint 200 reaktort építettek már, amelyek megpróbálták a hidrogénatomokat egyesíteni és felszabadítani a fúziós energiát. Az álom, melyet évek óta téveszmének, lehetetlennek és ahogy már írtuk, „mindig 20 éves távolságban lévőnek” hívnak. 1985-ben, felismerve, hogy egyetlen ország sem lesz képes egyedül megoldani a világ legbonyolultabb puzzle-jét, Ronald Reagan és Mihhail Gorbacsov nemzetközi erőfeszítéseket sürgettek az összefogás megteremtésére.

1988-ban a mérnökök megkezdték a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) tervezését. Mindeközben 35 nemzet osztozott a 23,7 milliárd dolláros áron, hogy összerakják a 10 millió darabból álló kirakóst.

Most, a franciaországi Saint-Paul-lès-Durance szőlőskertjei között megbúvó 25 ezer tonnás gép készen áll rá, hogy 2025-ben ON állásba fordítsák a power gombot.


KÉP Ez a poloid mezőtekercs-hűtő létesítmény az ITER 445 hektáros campusán található 39 épület egyike. Mivel a fúziós energiát előállító izotópok tízszer forróbak lesznek, mint a nap, a gépet körülvevő két mágneses tekercsréteg ketrecben tartja őket. Az ezüst fánk egy kriogén kamra, melyben a tekercsek stressz-tesztje folyik. (Fotó: Alastair Philip Wiper)

15 millió Amper - 150 millió Celsius

Az egymással ütköző izotópok deutérium és trícium lesznek. Annak érdekében, hogy az atomok a Matrjoska baba-szerű gép belső kamrája körül áramoljanak, a mágnes 15 millió amperes áramot vezet majd rajtuk keresztül. Emellett 24 mikrohullámú generátor és három teherautó nagyságú részecskeágyú tüzel majd rájuk, amíg el nem érik a 270 millió Fahrenheit fokot (ez 18 fok híjján 150 millió Celsius fok), és ha minden rendben megy, összeütköznek egymással, jelentős energiát szabadítva fel.

Mágneses mező

A Föld mágnesesség dinamó elmélete szerint a Föld mágneses tere – a Naphoz hasonlóan – olyan mint egy öngerjesztő generátor. A toroid terek nem rendelkeznek sugárirányú komponenssel, ellentétben a poloid terekkel, amelyek viszont igen. A Föld felszín jellegzetesen poloid típusú, ugyanakkor a mágneses tér, e két jellegzetes geometriai forgásfelület egymásba alakulásával vezethető le. Ha a folyékony mag mozgása során toroidális komponenst is tartalmaz, a nagy vezetőképességű folyadék magával vonzza a mágneses mező egy részét. Ez a mágneses vonalakat kifeszíti és a toroidális hurkok köré poloidális mezővonalakat képez. A Coriolis-erő a feláramló folyadékban forgást generál (helicitás), amely az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes irányú. A mező vonalai csavar irányú deformációt szenvednek és egy poloidális hurok képződik. A jelenség statisztikus turbulens folyamat.

Nincs garancia rá, hogy az ITER a tervezett módon 2035-ig eléri a fúziót. Edward Morse, a Berkeley Egyetem nukleáris mérnök-oktatója szerint, “Ez az egyetlen életképes remény, hogy biztosítsuk azt az energiát, amire az elkövetkező évezredekben szükségünk lesz: Ez Rosemary gyermeke. Imádkoznunk kell Rosemary gyermekéért.”

És ha nem sikerül? Ahogy Eddington írta: “Ha az ember még nem is áll készen rá, hogy elérje a Napot, és örökre megoldja alkotmányának rejtvényét, mégis reméli, hogy útja során megtanul néhány dolgot egy jobb gép felépítéséhez.”

(Képek: ITER)

Ha tetszett ez a cikk, kövess minket a Facebookon is!


 


Ezek is érdekelhetnek

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.