A tudósok évtizedek óta a fúziós energiát tartják a tiszta energiaforrások szent gráljának. Ez a technológia elméletileg korlátlan mennyiségű elektromos áramot képes előállítani szén-dioxid-kibocsátás nélkül, ráadásul anélkül, hogy a hagyományos atomerőművekre jellemző, hosszú élettartamú radioaktív hulladék keletkezne.
Most a Koreai Fúziós Energia Intézet (KFE) kutatói jelentős lépést tettek afelé, hogy ez a vízió valósággá váljon. A KSTAR – azaz a Koreai Fejlett Szupravezető Tokamak Kutatóreaktor – nevű berendezésük 102 másodpercen keresztül stabilan fenntartotta a plazmát fúziós hőmérsékleten, azaz 100 millió Celsius-fokon. Ez a hőmérséklet körülbelül hétszer magasabb, mint a Nap magjában uralkodó érték.
Ezért óriási eredmény a koreaiak mesterséges Napja
A mostani rekorderedmény nem csupán a dél-koreai kutatás diadala, hanem az egész nemzetközi fúziós közösség számára fontos előrelépés. A KSTAR szorosan kapcsolódik a Franciaországban épülő ITER projekthez, a világ legnagyobb kísérleti fúziós reaktorához, és az itt szerzett tapasztalatok közvetlenül hasznosulnak az ITER fejlesztésében is.
A KSTAR most először egy teljesen volfrám falazatú tokamakban (fánk alakú reaktorban) érte el ezt a teljesítményt. A korábbi, szén alapú plazmafal-elemek lecserélése kulcsfontosságú volt: a szén ugyanis megkötötte a fúziós reakció egyik alapanyagát, a tríciumot, ami hatékonyságcsökkenést és biztonsági problémákat okozott. A volfrám ezzel szemben kiválóan ellenáll az extrém hőmérsékletnek, lényegesen kevésbé köti meg a tríciumot, így stabilabb és biztonságosabb üzemeltetést tesz lehetővé.
Ennek köszönhetően a kutatók megdöntötték saját, 2024-es rekordjukat (48 másodperc), és közelebb kerültek ahhoz a hosszú távú stabilitáshoz, amely a kereskedelmi fúziós erőművek alapfeltétele.
Hogyan működik a mesterséges Nap?
A tokamak egy fánk alakú, vastag fémfalú berendezés, amelyben a hidrogén izotópjait (deutériumot és tríciumot) extrém magas hőmérsékleten plazmaállapotba hozzák. Ebben az állapotban az elektronok leszakadnak az atommagokról, és a plazma mágneses terekkel „lebegtetve” tartható a reaktor falától távol, nehogy az azonnal megsemmisüljön.
Amikor a hidrogénatommagok elég közel kerülnek egymáshoz, fúziós reakció indul be: összeolvadnak, és közben hatalmas mennyiségű energia szabadul fel – pontosan úgy, ahogy a Napban is történik. A Nap magjában 15 millió Celsius-fok uralkodik, de ott a fúziót a csillag óriási gravitációs nyomása segíti. A földi reaktorokban ezt a nyomást extrém hővel és erős mágneses térrel pótolják.
Bár még évtizedekre vagyunk attól, hogy a fúziós energia városokat és otthonokat lásson el, minden ilyen áttörés közelebb visz ehhez a célhoz. A KSTAR következő nagy kihívása a 300 másodperces stabil plazmafenntartás. Ha ezt sikerül elérni, és tovább skálázni a technológiát, a fúziós energia valóban átalakíthatja a globális energetikát – tiszta, biztonságos és szinte kimeríthetetlen erőforrást biztosítva a jövő generációi számára.
