A nukleáris fúzió szó szerint a legforróbb energiaforrás, amely a piacra való betörést reméli. A technológia a maghasadással ellentétben nem termel nukleáris hulladékot, amelyet megfelelően kell ártalmatlanítani, és megbízható, szén-dioxid-mentes energiaforrás, amely tetszés szerint be- és kikapcsolható – írja az Interesting Engineering.
A tudósok a fánk alakú, tokamaknak nevezett reaktorok belsejében a Naphoz hasonló reakciókörülményeket teremtenek. A hidrogént 50 millió Celsius-fokra hevítik, hogy létrehozzák az anyag negyedik állapotát, a plazmát.
A tudósok egyetértenek abban, hogy ezt úgy lehet elérni, ha a plazmát hosszú időre bezárják – ezt más néven shotnak, azaz lövésnek nevezik –, és a tokamakot volfrámmal bélelik ki, ami segíthet.
A PPPL munkatársai a DECTRIS vállalatnál dolgoznak a több energiájú lágy röntgensugaras detektoron, amely az észlelőrendszerük alapját képező eszközt gyártotta. (Fotó: DECTRIS)
A CEA vizsgálja a volfrám felhasználását a fúziós reakcióban a franciaországi WEST (Steady-state Tokamak) volfrám (W) környezetű reaktorában. A korábban hosszabb shotokat elérő fúziós reaktorok a reaktor falán grafitot használtak. Bár a szénalapú anyaggal könnyebb dolgozni, nagyobb méretű reaktoroknál nem biztos, hogy megvalósítható, mivel a falakon visszatartja az üzemanyagot.
Ezzel szemben a volfrám nem tartja vissza az üzemanyagot, de nehezebb vele dolgozni, mivel gyorsan lehűti a plazmát, még akkor is, ha apró mennyiség kerül bele.
A két anyag összehasonlításakor Luis Delgado-Aparicio, a PPPL fizikai kutatásait vezető tudós azt mondta:
„Ez a különbség aközött, hogy megpróbáljuk megfogni a cicánkat otthon, vagy megpróbáljuk megsimogatni a legvadabb oroszlánt.”
A hagyományos eszközök kudarcot vallhatnak, ha ilyen kihívást jelentő anyaggal dolgoznak. A svájci székhelyű DECTRIS olyan röntgenalapú diagnosztikai eszközt készít, amely a plazmasugárzást méri. Ez az eszköz segíthet a kutatóknak olyan tulajdonságok meghatározásában, mint például a plazma maghőmérséklete.
Bár ez az eszköz úgy van beállítva, hogy minden pixelét egyszerre használja az energiaszintek mérésére, a PPPL kutatói tovább konfigurálták, hogy minden egyes pixel önállóan mérje az energiaszinteket.
A PPPL kutatói ezt az újonnan konfigurált diagnosztikai eszközt használták a WEST-ben lévő reakciókörülmények megerősítésére. A folyamat során a kutatók megerősítették, hogy a plazma 15 százalékkal több energiával és kétszer nagyobb sűrűséggel rendelkezik, mint korábban, mindkét feltétel szükséges a megbízható teljesítmény előállításához.
„Ennek a detektornak megvan az az egyedülálló képessége, hogy ugyanazt a plazmát tetszőlegesen sokféle energiával lehet mérni. Rendkívül nagy kihívás egy volfrámfallal rendelkező létesítményt üzemeltetni. Az új méréseknek köszönhetően lehetőségünk lesz arra, hogy a plazma belsejében mérjük a volfrámot, és megértsük a volfrám szállítását a falból a plazma magjába” – tette hozzá Xavier Litaudon, a CEA kutatója a sajtóközleményben.
A kutatók az elkövetkező hetekben tervezik publikálni eredményeiket.
Kiemelt kép forrása: CEA
S.Rita
