2024. április 20. Szombat, Tivadar.
 
Magyar kamerák védik az óriás fúziós reaktortForrás: richpoi.com
Utolsó módosítás: 2015-02-12 10:41:46
A Napban végbemenõ folyamatokat utánzó fúziós reaktorok tiszta és bõséges áramtermelést ígérnek, immár több mint hetven éve. A legújabb és egyik legnagyobb kísérleti berendezés nyáron lép üzembe Németországban.

A reaktor mûködését felügyelõ kamerarendszert az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban fejlesztették. A fúziós energiatermelés az emberiség régi vágya, de még nem sikerült olyan fúziós erõmûvet építeni, amely több áramot termelt volna annál, mint amennyit mûködésre elhasznált. Az 1940-es, sõt az 1920-as évek óta tartó kutatások során nagyon sokféle berendezés készült, ezek közül a sztellarátor az egyik legrégebbi és legígéretesebbnek tûnõ megoldás.

A sztellarátor olyan berendezés, amely erõs mágneses terekkel tartja össze a plazmát (a negyedik halmazállapotban levõ anyagot) a szabályozott magfúzió létrehozásához. Ezt a berendezéstípust Lyman Spitzer találta fel 1950-ben, és a következõ évben meg is épült belõle az elsõ példány a princetoni plazmafizikai laboratóriumban. A sztellarátor név arra utal, hogy a Napban zajló reakciókat a Földön megvalósítva hozzák létre a szabályozott magfúziót, amellyel hatalmas mennyiségû energia állítható elõ tisztán, vagyis számottevõ üvegházgáz-kibocsátás és atomhulladék nélkül.

Az 1950-es évektõl kezdve számos ilyen típusú berendezés épült. Ezek azonban lassan fejlõdtek, fõleg a technikai nehézségek miatt, illetve amiatt, hogy akkoriban még nem voltak szuperszámítógépek, amelyek el tudták volna végezni a szükséges számításokat. Egyszerûbb kialakítása miatt sokkal gyorsabban fejlõdött a másik ígéretes mágneses összetartású fúziós berendezéstípus, a tokamak. A tokamak ma is az energiatermelõ fúziós erõmûvek kutatásának és építésének fõ iránya, rá alapul a Franciaországban épülõ ITER (a fejlesztésrõl itt írtunk bõvebben). A technológia eljutott arra a szintre, hogy a sztellarátorok jó alternatívái legyenek a tokamakoknak.
A fúziós reaktorok két alaptípusa

A sztellarátor és a tokamak közötti alapvetõ különbség, hogy a tokamakban egy központi tekercs található, amely áramot hajt a plazmában. Ez megcsavarja a mágneses teret, és lehetõvé teszi a plazma összetartását. Ezzel szemben a sztellarátorban nincs központi tekercs, nem hajtanak áramot a plazmában, a csavart mágneses teret bonyolult alakú külsõ tekercsekkel hozzák létre. Így számos, a tokamakok esetében fellépõ nehézség kiküszöbölhetõ, viszont egy ilyen berendezés tervezése és megépítése sokkal összetettebb.

A fenti képen balra a Wendelstein 7-X (W7-X) nevû sztellarátor látható. A berendezés Németországban épül, és 2015 nyarán tervezik az indítását. A W7-X-et a világ legbonyolultabb fúziós tartják. Egyrészt a mérete miatt, másrészt azért, mert ha a kísérletek kedvezõ eredményekkel zárulnak, a jövõben egy hasonló, erõmûméretû berendezés is épülhetne. Több szakértõ szerint a sztellarátor stabilabban és egyszerûbben üzemeltethetõ, mint a tokamak, tehát elvileg alkalmasabb lehet a klasszikus nagyerõmû szerepére.
Magyar fejlesztés a biztonságos mûködésért

A Wendelstein 7-X az európai fúziós kutatások egyik alappillére, egyben Németország egyik legnagyobb kutatás-fejlesztési beruházása. A W7-X-hez magyar kutatók és mérnökök terveztek és építenek egy tíz kamerából álló, intelligens videomegfigyelõ rendszert, amelynek már a berendezés mûködésének elsõ pillanatától fontos szerepe lesz. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont szakemberei tavasszal véglegesítik és tesztelik a rendszert.

A magyar videodiagnosztikai rendszer feladata, hogy megvédje a berendezést a károsodástól, ha a reaktor esetleg meghibásodna. A tíz kamerából álló rendszer az egész berendezés belsejét látja, és az áttekintõ képek mellett képes egyes kritikus területek monitorozására, illetve az adatok valós idejû feldolgozására is.

Az eredményeket ezután eljuttatja más rendszereknek, például a berendezés vezérlõrendszerének, amely a kameraképek alapján szükség esetén biztonsági leállást hajt végre. Magyar kutatók a W7-X mellett a világ több más vezetõ fúziós berendezése számára is építenek és üzemeltetnek hazai fejlesztésû mérõberendezéseket.

Hozzászólások
Még nem érkezett hozzászólás ehhez a témához.
Hasonló hírek 
Kedvenc hírek
Ön még nem rakott semmit a kedvencek közé!