Kategóriák Fizika

A tesztek igazolják, hogy a németek új fúziós erőműve valóban működik

Múlt év végén, a németek először kapcsolták be új nukleáris fúziós reaktorukat, ami sikeresen magában tudta tartani az égetően meleg hélium plazma masszát.

Azóta egy nagy kérdés izgatja a kedélyeket – az erőmű valóban úgy működik, ahogyan kell neki? Ez nagyon fontos, amikor arról a gépről beszélünk, ami egy nap majd nukleáris fúziót fog vezényelni. Szerencsére a válasz igen.

Wendelstein7-X (Greifswald, Németország)

Az USA-ból és Németországból érkező tudósok csapata megerősítette, hogy a Wendelstein 7-X (W 7-X) Stellarator szuper erős, csavart háromdimenziós mágneses mezőt hoz létre „példátlan pontossággal”. A kutatók kevesebb mint 1 a 100 000-ből hibaarányt állapítottak meg.

Eddigi ismereteink szerint ez példátlan pontosság, mind az erőmű megvalósításában, mind pedig a mágneses topológiai vizsgálatban” írták a tudósok a Nature Communications folyóiratban.

Ez talán nem hangzik túl izgalmasan, de ez a mágneses mező lesz az egyetlen erő, ami majd a meleg plazma gömböket képes lesz elég ideig a helyükön tartani, ahhoz, hogy a fúzió létrejöhessen.

A nukleáris fúzió az egyik legbiztatóbb zöld energiaforrás – alig több mint puszta sós vízből, végtelen energiát ígér, ugyanazt a reakciót használva, mint ami a Napban játszódik le.

A nukleáris maghasadással szemben, amit jelenleg minden nukleáris erőműben használunk, amikor az  atommag két vagy több kisebb magra szakad és neutronsugárzás kíséri, a nukleáris fúzió során pont az atomok nagy hőmérséklet mellet történő egyesülése termeli az energiát. Mindezek mellet nem jár együtt radioaktív hulladék vagy más melléktermékek keletkezésével.

A Napunk élettartamát figyelembe véve, a nukleáris fúziónak jó esélye van arra, hogy az egész emberiséget ellássa energiával – ha rájövünk, hogyan tudjuk a reakciót legjobban hasznosítani.

Ez egy nagyon nagy HA, mivel a tudósok már több mint 60 éve dolgoznak a probléma megoldásán és még mindig messze vagyunk a választól.

A fő kihívás abban, hogy elérjük a fúziót, a Napban lévő körülmények megteremtése a Földön. Ez azt jelenti, hogy egy olyan gépet kell építeni, ami képes a 100 millió oC-os plazma gömböket megfelelően tárolni, kezelni.

Természetesen ezt könnyebb mondani, mint csinálni, de világszerte jelenleg is rengeteg nukleáris reaktorfajtával próbálkoznak, és közülük a W 7-X az egyik legbiztatóbb. Ahelyett hogy a plazmát csupán egy kétdimenziós mágneses mezővel próbálná féken tartani, amit a legáltalánosabb Tokamak reaktoroknál használnak, a Wendelstein 7-X Stellerator, egy csavart háromdimenziós mágneses mezőt használ erre. Ez lehetővé teszi a Stellerator számára, hogy a plazmát elektromos áram nélkül is irányítani tudja, amire a Tokamak nem képes. Emiatt a Stellerator-ok sokkal stabilabbak és akkor sem állnak le, ha a bennük lévő áram megszakad.

Legalábbis ez volt az ötlet a tervezésük mögött.

Annak ellenére, hogy a gép már tavaly decemberben megmutatta, hogy képes a hélium plazma, majd februárban a nehezebben kezelhető hidrogén plazma kezelésére is, eddig senki sem mutatta meg, hogy a mágneses mező úgy működik-e, ahogy kellene neki.

Azért hogy ezt felderítsék az Egyesült Államok Energia Minisztériuma és a német Max Planck Intézet a Plazma Fizikáért összeállított egy csapatot. A csapat egy elektron sugarat küldött be a mágneses mező mellet a reaktorba, majd egy fluoreszkáló rúddal végig söpörték a vonalakat és ezzel olyan fényt hoztak létre ami kirajzolta a mágneses mező vonalait. Az eredmény, ami a képen látható, azt a csavart mágneses mezőt mutatja, amiben a kutatók is reménykedtek.

Bebizonyítottuk, hogy a mágneses ketrec, amit építettünk, úgy működik, ahogyan terveztük.” mondta Sam Lazerson a kutatás egyik vezetője és az Egyesült Államok Energia Minisztériuma által üzemeltetett Princeton Plazma Fizika Labor munkatársa.

A sikerek ellenére, a W 7-X nem fog nukleáris fúzióval áramot termelni – a kutatók csak az elmélet bizonyítására használták.

2019-ben a reaktor hidrogén helyett deutériumot fog már használni, hogy ténylegesen fúziót hozzon létre, de a jelenlegi állás szerint még nem fog tudni több áramot előállítani, mint amennyi az üzemeltetéséhez szükséges.

Ezt az akadályt a következő generációs Stelleratoroknak kell leküzdenie. A feladat adott.” magyarázzák a kutatók a sajtótájékoztatón.

Ez nem olyan valami, ami akár holnap is megtörténhet, de ezek nagyon izgalmas idők a nukleáris fúzió számára. A W 7-X már hivatalosan is versenyben van a francia ITER Tokamak reaktorral – mindkettő képes volt elég ideig megtartani a plazmát, hogy a reakció elinduljon.

A kérdés már csak az, hogy melyik gép fog először hatékonyan energiát termelni?

A kutatás a Nature Communications folyóiratban olvasható.

Forrás: www.sciencealert.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Az eredmények megismételhetősége nem mindig jelenti azt, hogy valójában igazak

A reprodukálható tudományos eredmények nem mindig igazak és a valóban igazi eredmények nem mindig reprodukálhatóak. Legalábbis erre jutott a Idaho…

2019-05-22 7:34 du.

Több bokorlakó énekesmadárral jobban lehetne védekezni a poloskainvázió ellen

Ha sokkal több bokorlakó énekesmadár - mint a barátposzáta, a kis poszáta, a fülemüle vagy a vörösbegy - élne például…

2019-05-21 8:46 du.

A “hangyahidak” inspirálta rendszer megjavítja az áramkörök hibáit

A szociális rovar kolóniák rendkívül összetett módon képesek ön rendeződni; például két ág között a hangyák egymásba kapaszkodnak, hogy élő…

2019-05-21 8:37 du.

Megfejtették a Voynich-kéziratot

A Bristol Egyetem kutatói sikerrel jártak ott, ahol rengeteg kódfejtő, nyelvész és számítógépes program elbukott: sikerült feltörniük a "világ legrejtélyesebb…

2019-05-16 7:55 du.

Az éjszakai égboltból is elektromosságot termelhet ez az új ‘napelem’

A napelemek egyértelmű hátránya, hogy a működésükhöz szükség van a Napból érkező sugarakra. Azonban korábbi megfigyelések szerint egy a hideg…

2019-05-13 7:18 du.

Ellenmérget fejlesztettek ki a leghalálosabb medúzafaj csípésére

A Sydney Egyetem kutatói felfedezték a föld legmérgezőbb állataiként számon tartott kockamedúzák mérgének ellenszerét. Az ausztrál kockamedúzák egyes fajtáinak akár…

2019-05-13 7:07 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.