A fúziós energiát már régóta az alternatív energia szent graáljának tekintik. Tiszta, bőséges energia, mely egy önfenntartó folyamat révén jön létre, ahol az atommagokat rendkívül magas hőmérsékleten fuzionálják. Ennek elérése az atomkutatók és a fizikusok célja már több mint fél évszázadon keresztül, ám a haladás lassú. Noha a fúziós erő mögött meghúzódó tudomány szilárd, a folyamat nem volt pontosan praktikus.
Röviden: a fúzió csak akkor tekinthető életképes energiaformának, ha a reakció elindításához felhasznált energia kevesebb, mint az előállított energia. Szerencsére az elmúlt években számos pozitív lépést tettünk e cél elérése érdekében. A legfrissebb Kínából származik, ahol a Kísérleti Speciális Szupravezető Tokamak (EAST) kutatói nemrégiben beszámoltak arról, hogy fúziós mérföldkövet értek el.
Számos különféle fúziós koncepciót javasoltak és teszteltek az évek során. Jelenleg a két legnépszerűbb formatervezési forma az inerciális szûrési megközelítés és a tokamak reaktor. Az előbbi esetben a lézereket a deutérium-tüzelőanyag pelletjeinek olvasztására használják fúziós reakció létrehozására. Az utóbbiban a folyamat egy torusz alakú záró kamrát foglal magában, amely mágneses tereket és belső áramot használ a nagy energiájú plazma korlátozására.
A tokamaknak, amely három különálló tulajdonsággal rendelkezik - egy nem kör keresztmetszettel, teljesen szupravezető mágnesekkel és teljesen aktívan vízhűtéses plazmafelületű alkatrészekkel (PFC) -, az EAST létesítmény tudósai a múlt héten bejelentették, hogy képesek hidrogéngázt előállítani, amely háromszor melegebb volt, mint a Nap magja (kb. 50 millió ° C; 90 millió ° F), és ezen a hőmérsékleten rekordszintű 102 másodpercig képesek fenntartani a hőmérsékletet.
Ez nem kis eredmény, mivel a feszültség és a tartós hőmérsékletek elengedhetetlenek a fúziós erő létrehozásához. A beindítást követően a fúziós reaktoroknak képesnek kell lenniük arra, hogy a reakciót hosszú ideig folytatni tudják, főleg azért, mert a reakció elindításához szükséges energiamennyiség jelentős. De természetesen meglehetősen nehéz és potenciálisan veszélyes az ilyen nagy energiájú plazma fenntartása és korlátozása.
Az a nagy energiafelhasználású plazma másfél perc alatt történő fenntartása, amely a Jiangshu-ban, a Hefei Fizikai Tudományi Intézet részét képező EAST létesítménybe lép, egy lépéssel előre a globális fúziós versenyen. Az emberiség azáltal, hogy újrateremti azokat a stabil körülményeket, amelyek között a fúzió természetesen megtörténik - azaz a Nap belsejében - egy lépéssel közelebb kerülhet a tiszta és gyakorlatilag korlátlan energia álmához.
De természetesen van némi szkepticizmus az állítás iránt. Eddig csak a Fizikai Tudományos Intézet tett bejelentést, hogy folytassa. Mindaddig, amíg a szakértő által felülvizsgált eredmények rendelkezésre nem állnak, az állítás megerősítés nélkül marad. Ha azonban eredményeiket megerősítik, ez azt jelenti, hogy valószínűsíthetően versenyt kell folytatni annak megtekintésére, hogy ki kaphat egyre jobb eredményeket. És ez a verseny már lehet!
Néhány nappal azelőtt, hogy az EAST létesítmény bejelentette ezt a mérföldkövet, a németországi Karlsruhe Technológiai Intézet (KIT) kutatói saját bejelentést tettek. A kutatók itt azt állították, hogy a Wendelstein 7-X (W7X) csillagcserélővel - a legnagyobb fúziós reaktorral - először sikerült előállítani és fenntartani a hidrogénplazmát.
A tokamakhoz hasonlóan a szelelerátor csavart gyűrűket és külső mágneseket alkalmaz a plazma korlátozására. Az egyik legismertebb példaként a stellarator-ra a Wendelstein 7-X képes melegíteni a hidrogéngázt 80 millió Celsius fok hőmérsékletre, és negyed másodpercig fenntartotta ezt a plazmafelhőt. Röviden: olyan reakciót értek el, amely több energiát termel, de sokkal rövidebb ideig.
Az elkövetkező években további hírek várhatóak a fúziós fronton, mivel az olyan projektek, mint például a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) elérhetővé válnak online. A dél-franciaországi ITER a világ legnagyobb kísérleti tokamak reaktorját fogja alkalmazni, és ez a mai napig a legnagyobb fúziós kísérlet. Az EAST-eszköz jelezte, hogy közvetlenül részt kíván venni az ITER-ben, és tapasztalataikat és tapasztalatait kölcsönözni fogja.
Noha sok évig távol vagyunk a fúziós reaktoroktól, amelyek minden energiával kapcsolatos problémánkat megoldják, jó tudni, hogy megtesszük a megfelelő lépéseket annak megvalósítása érdekében. Ki tudja? Valamikor gyermekeink (vagy unokáik) a 21. század elejére tekinthetnek úgy, mint az „összeolvadás előtti korszak”, és azon tűnődhetnek, vajon hogyan sikerült valaha is megbirkóznunk!
