Kínában bejelentették, hogy jóváhagyták az első kombinált magfúziós erőmű megépítését, ami a tervek szerint 2028-ban kezdheti meg a termelést. Az energiatermelés ebben az erőműben nem egyszerűen az atomreaktorokban használt maghasadási reakcióval, hanem a magfúzió segítségével történne, ami a tisztán hasadással termelt energia többszörösének előállítására képes. A döntést Peng Hszian-csue, a projektet irányító vezető nukleárisfegyver-szakértő erősítette meg a South China Morning Postnak.

A Nukleáris Világszövetség (WNA) adatai szerint a tervezett fúziós erőművön kívül 20 további reaktort rendelt már meg Kína. Az új technológia azonban jelentősen hatékonyabb energiatermelő lehet, mint a már ismert hasadási reakciót kihasználó erőművek. Peng szerint a fúziós reakció az energiatermelés jövőjét jelenti, világviszonylatban is óriási előrelépést jelenthet a megvalósítása.

A fúziós reakció során két vagy több kisebb tömegű atom egyesül egy nagyobb tömegű atommá. A reakció alapanyagát általában hidrogénizotópok jelentik (deutérium vagy trícium), és ahhoz, hogy ezek egyesüljenek nagy sűrűségű és magas hőmérsékletű közegre van szükség. A folyamat rendkívül energiaigényes, azonban a fúzióból létrejövő energia a befektetett energiának a többszörösét jelenheti. A fúzió továbbá biztonságosabb is, mint a hasadás: nem jön létre ugyanis olyan láncreakció, amely önmagát tarthatná fenn. Emellett a reakciókban keletkező anyagok sem jelentenek hosszú távú sugárveszélyt, kezelésük ezáltal sokkal egyszerűbb.

A fúziós reaktor működtetéséhez szükség van egy olyan berendezésre, ami a fúzióhoz megfelelő környezet megteremtéséhez kellő energiát előállítja. Ehhez egy termonukleáris bomba modellje alapján fejlesztenek impulzuserőművet Csengtuban. Az energiatárolásra és hirtelen -felszabadításra képes berendezés várhatóan 2025-re készül el, és kétszer annyi energia termelésére lesz majd képes, mint a hasonló elven működő kísérleti berendezés, amely az amerikai Sandia Nemzeti Laboratóriumban működik.

A fúziós reaktor sikere részben ezen a berendezésen múlik majd, ugyanis a technológia terjedésének eddig az szabott határt, hogy a fúzió létrehozásához szükséges energiamennyiséget alig haladta meg az, amit a reakcióval állítottak elő. A kínai kutatók Peng beszámolója szerint a hidrogénizotópok kis mennyiségének hevítésével próbálnak megfelelő mennyiségű energiát létrehozni a fúziós reakcióhoz, a fúzióval keletkező energiát pedig nem közvetlenül a villamosenergia-hálózatba irányítanák. Helyette, a tervek szerint ezt a fúziós gyújtókamra falaiban található uránizotópok hasítására fordítanák. Vagyis egy olyan kombinált erőműben gondolkodnak, amely egyszerre alkalmazza a fúzió és a maghasadás elveit, kihasználva ezzel azt a lehetőséget, hogy többszörösét állítsák elő annak az energiának, amit az egyik vagy a másik reakció kizárólagos alkalmazásával nyerhetnének.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Több mint 100 millió Celsius-fokon fél percig tartott egy fúziós reakció Dél-Koreában

Qubit.hu tudomány 2022. szeptember 9.

A kísérlet még egy lépéssel közelebb viszi az emberiséget a magfúziós energia felhasználásához.

Dől a pénz a fúziós energiába: újgenerációs reaktort támogat a Google és a Chevron

Bodnár Zsolt gazdaság 2022. július 22.

A tech- és az olajcég 250 millió dollárt fektetett a TAE Technologies nevű kaliforniai startupba, amely könnyebben hozzáférhető üzemanyaggal dolgozik, mint a létező fúziós projektek.

Szupererős lézerek válthatják valóra az emberiség régi álmát, a fúziós energiát

Tóth András tudomány 2022. július 17.

Hogyan lehetne a csillagok belsejében zajló magfúziót földi körülmények között beindítani, hogy a reakciókból felszabaduló energiát áramtermelésre lehessen használni? A lézerrajongó brit fizikus, Kate Lancaster elmagyarázza.