Új mérföldkő a magfúzióban: a reaktor megdöntötte a plazma időtartamának rekordját
A francia Alternatív Energiák és Atomenergia Bizottság (CEA) bejelentette, hogy jelentős mérföldkő a plazma időtartamának előrehaladásában egy atomreaktorbana plazma 1337 másodpercig történő fenntartásával. Ez az új rekord 25%-os javulást jelent az előző, néhány héttel korábban Kínában, Kelet-Kínában felállított rekordhoz képest.
Ez 22 perc plazma fenntartását jelenti a fúziós reaktorban reaktorban mielőtt szétoszlott vagy instabillá vált volna. Ez a technológia kevesebb üzemanyagot használna, mint egy maghasadásos atomreaktor, és kevesebb radioaktív hulladékot termelne, ami kulcsfontosságúvá teszi a jövőbeli energiatermelés szempontjából.
A CEA szerint a plazma elérte az 50 millió fokos hőmérsékletet, ami jelentős előrelépést jelent a szabályozott magfúzió megvalósításában. Az eredményt egy - mágneses fúziós reaktorokban használt - tokamak berendezésben érték el, és döntő előrelépést jelenthet az olyan gépek számára, mint a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (Iter), amely Franciaországban épül.
A Bizottság azon dolgozik, hogy hosszabb - akár órákig tartó - plazmaidőt és magasabb hőmérsékletet érjen el, hogy megközelítse a fúziós plazmákhoz szükséges feltételeket.
"A West új kulcsfontosságú technológiai mérföldkövet ért el azzal, hogy a hidrogénplazmát több mint húsz percig fenntartotta 2 megawatt (MW) fűtőteljesítmény befecskendezésével. A kísérleteket nagyobb teljesítmény mellett folytatják" - mondta Anne-Isabelle Etienvre, a CEA alapkutatási igazgatója.
A fúziós kutatások egyik fő kihívása a természetéből adódóan instabil plazma szabályozása, miközben biztosítani kell a plazmával érintkező alkatrészek hosszú élettartamát, amelyeknek ellen kell állniuk a szélsőséges hőmérsékletnek és sugárzásnak. A West kutatói szupravezető tekercseket és aktívan hűtött alkatrészeket használnak, hogy stabil környezetet teremtsenek a hosszú időtartamú kísérletekhez, amelyeknek végül több órára kell kiterjedniük.
Forrás(ok)
CEA (angolul)
Február 12-én a CEA nyugati gépe több mint 22 percig képes volt fenntartani a plazmát. Ezzel megdöntötte a tokamakkal elért plazma időtartamának korábbi rekordját. Ez az ugrás azt mutatja, hogy a plazmákkal kapcsolatos ismereteink és azok hosszabb ideig tartó technológiai irányítása egyre érettebbé válik, és reményt ad arra, hogy a fúziós plazmákat az Iterhez hasonló gépekben hosszabb ideig lehet stabilizálni.
1337 másodperc: ennyi ideig tudta fenntartani a plazmát február 12-én a dél-franciaországi CEA Cadarache telephelyén működő West tokamak, amely az EUROfusion konzorcium közepes méretű tokamak létesítményeinek egyike. Ez 25%-os javulást jelentett a néhány héttel korábban, Kínában, a Kelet által elért rekordidőhöz képest.
Az ilyen időtartamok elérése döntő mérföldkő az olyan gépek számára, mint az Iter, amelyeknek több percig kell fenntartaniuk a fúziós plazmát. A végcél az, hogy a természetéből adódóan instabil plazmát kontrollálni lehessen, miközben biztosítani kell, hogy a plazmával érintkező összes alkatrész képes legyen ellenállni a sugárzásának anélkül, hogy meghibásodna vagy szennyezné azt.
Ezt kívánják elérni a CEA kutatói, és ez magyarázza a jelenlegi rekordot. Az elkövetkező hónapokban a West csoport megduplázza erőfeszítéseit, hogy nagyon hosszú - akár több órás - plazmaidőt érjenek el, de a plazmát még magasabb hőmérsékletre is felhevítsék, hogy megközelítsék a fúziós plazmákban elvárt feltételeket.
A West a CEA létesítménye, amely hasznosítja a bizottság több évtizedes tapasztalatát a tokamakok használatában a plazmák tanulmányozására. A világ minden tájáról fogadja a kutatókat, akik kihasználják a hosszú élettartamú plazmákat lehetővé tevő fő jellemzőit, különösen a szupravezető tekercseket és az aktívan hűtött alkatrészeket. A West egy olyan nemzetközi mozgalom egyik eleme, amely más nagy kísérleteket is magában foglal, amelyekben a CEA kutatói nagymértékben részt vesznek, mint például a JET, a Joint European Torus tokamak az Egyesült Királyságban (2023 végén zárják be), amely a fúziós energia rekordját tartja, a JT-60SA Japánban, az EAST Kínában és a KSTAR Dél-Koreában, nem is beszélve a zászlóshajóról, az Iterről.
"A West új kulcsfontosságú technológiai mérföldkövet ért el azzal, hogy a hidrogénplazmát több mint húsz percig fenntartotta 2 MW fűtőteljesítmény befecskendezésével. A kísérleteket a teljesítmény növelésével folytatják. Ez a kiváló eredmény lehetővé teszi, hogy a West és a francia közösség egyaránt élen járjon az Iter jövőbeli használatában" - nyilatkozta Anne-Isabelle Etienvre, a CEA alapkutatási igazgatója.
