Harmadik Tűzgyújtás: a fúziós kutatások helyzete és magyar vonatkozásai

A mai nap délelőttjén egy nem mindennapi, mondhatni hiánypótló szimpóziumnak lehettünk tanúi. A Magyar Tudomány Ünnepe rendezvénysorozat keretein belül ma a fúziós kutatások történetéről, jelenlegi helyzetéről, kihívásairól (mérnöki és fizikus szemmel is), valamint jövőjéről hallhattunk érdekesebbnél érdekesebb előadásokat.

Az eseményt Horváth Ákos, az Energiatudományi Kutatóközpont főigazgatója nyitotta meg, majd Dunai Dániel szervező szólt néhány szót. Ezután az alábbi előadások következtek (a lenti néhány bekezdés innen származik).

A magfúzió ígérete

Zoletnik Sándor, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont Fúziós Plazmafizika
Laboratórium vezetője

A fúziós kutatásokról szóló hírek áthelyeződtek a tudományos ismeretterjesztő újságok oldalairól a napi sajtó és a legnagyobb hírportálok címlapjára, sőt már a gazdasági újságok hírei között is megjelennek. Az előadásban a fúzióról szóló hírekben gyakran szereplő alapfogalmakat és módszereket vesszük sorra. Miért szükséges a Nap magjánál is tízszer magasabb hőmérséklet a földi reaktorokban? Milyen körülményeket kell létrehozni egyáltalán egy fúziós reaktorban? Mekkora lesz egy fúziós erőmű? Többek között ezekre a kérdésekre is választ ad a szimpózium bevezető előadása.

Melyik út a legrövidebb a fúzióhoz?

Pokol Gergő, a BME TTK Nukleáris Technikai Intézet egyetemi docense, Magyar Nukleáris
Társaság elnöke

Az elmúlt években megszaporodtak a magfúzión alapuló energiatermelést célzó magáncégek és ezzel együtt a berendezéskoncepciók is. Az előadás során sorra veszem azokat a fizikai és technológiai szempontokat, melyek alapján a koncepciók kategóriákba sorolhatók, és a működőképesség szempontjából kritikus műszaki kérdések azonosíthatók. Az előadás végén kirajzolódik a legkisebb kockázatú út, ami a kutatásunk gerincét adja.

Miért nincs még fúziós erőmű?

Cziegler István, a University of York egyetemi tanára

Az előadás célja, hogy felvesse a legfontosabb nehézségeket, amelyek még ma is előttünk állnak a magfúziós erőmű megvalósításához vezető úton. Négy kulcsfontosságú aspektust vizsgálunk: az üzemanyag-ciklust, az anyagproblémákat, a mágnestechnológiai kihívásokat, valamint a hiányzó vagy nem tesztelt fizikai alapjelenségeket, mint a hőelvezetés, illetve a plazma és szilárd felület kölcsönhatása. Emellett megvitatjuk, hogy az energiatermelő fúziós reaktorok fejlesztése csupán technológiai kérdés-e. Bár a magántőke-befektetések ígéretesek, a fúziós energia kihívásai komplex tudományos problémákat rejtenek. Célunk, hogy a közönség jobban megértse a magfúzióval kapcsolatos aktuális kihívásokat, és inspiráló párbeszédet kezdeményezzünk.

Az „út” a fúziós erőműhöz, avagy ITER-en innen és túl

Dunai Dániel, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont ITER Optikai Pellet
Diagnosztika projektvezetője

A magfúziós reakciókból kinyerhető energia békés felhasználását célzó fúziós kutatások rendkívüli utat jártak be az 1950-es évektől napjainkig. Már az első fizikai kísérletek során kiderült, hogy az emberiség nagy fába vágta a fejszéjét. A korai berendezések eredményei és kudarcai után egy szisztematikus fejlesztési folyamat indult, mind a kísérleti, mind az elméleti plazmafizika területein. A fizikának talán nincs is más olyan ága, ahol egy kimondott cél – a fúziós energiatermelés – megvalósításáért az elmúlt hét évtized egymást követő fizikus és mérnök generációi a lehető legszélesebb nemzetközi összefogásban együtt dolgoztak. Hol tartunk ma ezen az úton? Mit várhatunk a jelenleg épülő nagy fúziós kísérletek generációjától? Mikorra várhatjuk az első fúziós erőművek megjelenését, és milyen különböző stratégiákat látunk a fúziós versenyfutásban a világban (EU, Kína, USA)?

A fúziós erőmű mérnöki szemmel

Vízváry Zsolt, az Egyesült Királyság Atomenergia Hivatala főmérnöki irodájának modellező és
tervező csoportvezetője

Az előadás áttekinti a fúziós erőmű tervezésének kihívásait, a tervezés kezdeti lépéseitől a működtetésen keresztül egészen a karbantartásig. Az ITER minden valószínűség szerint a legbonyolultabb eszköz, amit az emberiség valaha terezett. Hogyan zajlik ez a tervezési folyamat a most épülő nagy reaktoroknál és mit hozhat a jövő? Mit tesz a fúziós fizikusok és mérnökök közössége a szimpózium előadásain is bemutatott technikai problémákat megoldásáért? Rengeteg különböző kutatási területen kell még jelentős haladást elérni az első fúziós erőmű beindításáig. Az előadáson néhány példát említünk az alábbi területekről: anyagkutatás, anyagszerkezet modellezés, neutronbesugárzott anyagok vizsgálata, alkatrészek komplex tesztelése, robotikai fejlesztések, tríciumtermelés és -kinyerés, valamint szimulációs szoftverek.

Magyarok a fúzióban

Szepesi Tamás, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont JT-60SA videodiagnosztika
projekt vezetője

Magyar kutatók gyakorlatilag a kezdetektől fogva, pontosabban a katonai titkosítások feloldásától kezdve részt vettek a fúzió kutatásában. Az előadás hangsúlyosabb részében áttekintjük a magyarországi magfúziós kutatások történelmét, bemutatjuk a jelenleg futó főbb kutatási területeket. A hazai kutatási program teljes mértékben integrált az európai kutatási programba az EU csatlakozásunk óta, a kutatási források jelentős része is Eurofusion és ITER együttműködésekből származik. Kiemelkedő fontosságú, hogy a BME Nukleáris Technika Intézetben elérhető egyetemi fúziós képzés, amely elengedhetetlen az utánpótlás biztosításához. Felvázoljuk a lehetséges hazai jövőbeli kutatási irányokat, illetve kitekintünk a nagyvilágba is. Külföldön élő honfitársaink számos helyen jelentős szerepet játszanak az ottani fúziós kutatásokban, akikkel a hazai kutatóközösség szoros, aktív együttműködéseket alakít ki és tart fenn.

Az előadások után egy panelbeszélgetést is meghallgathattunk, melynek témája a fúziós kutatások megjelenése a médiában, illetve a tudományos ismeretterjesztés helyzete a fúzió területén. A beszélgetés résztvevői:

• Pokol Gergő, a BME TTK Nukleáris Technikai Intézet egyetemi docense, a Magyar Nukleáris Társaság elnöke
• Szabolics Tamás, az EUROFusion kommunikációs tisztségviselője
• Tóth András újságíró (Qubit.hu)
• Nagy Attila Károly kommunikációs szakember (MTA)

Moderátor:
Dunai Dániel, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont tudományos főmunkatársa, a szimpózium szervezője

A teljes szimpózium megtekinthető a YouTube-on, a Magyar Tudományos Akadémia csatornáján.