Lendületben az európai fúziós kutatás – Európai laboratóriumok mutatják az utat

Lendületben az európai fúziós kutatás – Európai laboratóriumok mutatják az utat

Ez a cikk az EUROfusion 2025. április 7-én kiadott hivatalos sajtóközleményének magyar nyelvű fordítása. Az eredeti, angol nyelvű szöveg elérhető az EUROfusion hivatalos weboldalán. LINK

Garching, Cadarache, Lausanne, Culham, Greifswald — Szinte példátlan összehangoltságban léptek intenzív kísérleti fázisba Európa vezető fúziós kutatási programjai, ezzel demonstrálva az európai együttműködés erejét és vezető szerepét a fenntartható fúziós energiatermelés globális fejlesztésében. A közelmúltban elért eredmények – többek között a JET rekordot döntő fúziós teljesítménye és a WEST rekord hosszúságú plazmakisülése – jól példázzák Európa élvonalbeli technológiai és tudományos kiválóságát. A Tokamak à Configuration Variable (TCV), az ASDEX Upgrade és a Wendelstein 7-X hozzájárulása, valamint az ITER és a DEMO programhoz szükséges technológiai fejlesztések révén az EUROfusion büszkén mutatja be az európai fúziós kutatás mélységét és sokszínűségét.

JET (Culham, Egyesült Királyság): 2023 végén rekordnak számító, 69 MJ fúziós energiát sikerült előállítaniuk a kísérletek során. Ez jelentős lépés a nagy teljesítményű, hosszú ideig fenntartható fúzió megvalósítása, valamint az ITER kísérleteire való felkészülés szempontjából.

WEST (Cadarache, Franciaország): Példátlan hosszúságú plazmakisülést sikerült előállítaniuk, amelyek megerősítik azokat a fizikai és technológiai megközelítéseket, amelyek elengedhetetlenek az ITER és a jövőbeli fúziós erőművek hosszú idejű működéséhez.

TCV (Lausanne, Svájc): Fejlett plazmakonfigurációkat vizsgálnak, amelyek új vezérlési módszereket tesznek lehetővé a plazma stabilitásának és teljesítményének optimalizálása érdekében.

ASDEX Upgrade (Garching, Németország): A plazmaösszetartás és szélplazma-fizika határait feszegetik az ITER működési forgatókönyveinek fejlesztése és a jövőbeli reaktorok fejlett koncepcióinak megismerése érdekében.

Wendelstein 7-X (Greifswald, Németország): A sztellárátor típusú eszköz előnyeit demonstrálják, többek között a hosszabb, összeomlásmentes plazmaimpulzusok révén, kiegészítve a tokamak típusú berendezéseken zajló kutatásokat.

MAST Upgrade (Culham, Egyesült Királyság): A szférikus tokamak koncepció fejlesztését végzik egy innovatív „Super-X” divertorrendszer segítségével, amely csökkenti a belső falra jutó hőterhelést, ezáltal javítva a jövőbeni fúziós erőművek hő- és anyagelvezetési megoldásait.

Plazmavideó pillanatképek logókkal.
Forrás: Szabolics Tamás, EUROfusion / Max Planck Plazmafizikai Intézet / CEA-IRFM / EPFL-Svájci Plazma Központ / Egyesült Királyság Atomenergia Hatóság

Európa-szerte számos kutató vett részt ezekben a legutóbbi eredmények létrehozásában, ezzel megteremtve az alapot egy jövőbeni, egész Európát átfogó szakértői csapat képzéséhez. Ők lesznek azok, akik hozzájárulnak a következő generációs fúziós eszközök – mint például az ITER – tudományos hasznosításához. Az EUROfusion konzorciumhoz tartozó további laboratóriumok is kulcsszerepet játszanak a technológiai fejlesztésekben és kisebb léptékű kísérleti programokban: diagnosztikai eszközök fejlesztése, nagy hőterhelésű komponensek tesztelése, valamint anyagkutatások folynak számos helyszínen, például a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont Atomenergia-kutató Intézetében lévő Fúziós Plazmafizika Laboratóriumban is, ahol jelenleg elsősorban diagnosztikai és pelletekkel kapcsolatos kutatások zajlanak. Ezek az eredmények közvetlenül az ITER – a világ legnagyobb fúziós berendezése, amely jelenleg Franciaországban épül – és az európai DEMO program támogatását szolgálják, amely a fúziós energia kereskedelmi hasznosíthatóságát kívánja bemutatni.

Koordinált erőfeszítések egy közös jövőképért

Az EUROfusion integrált megközelítése egységes kutatási menetrend mentén egyesíti a különböző kísérleteket. Ez a közös lendület gyorsítja a felfedezéseket, elkerüli a felesleges ismétléseket, és lehetővé teszi, hogy az európai tudósok és mérnökök közösen nézzenek szembe a fúziós energia felé vezető út technikai kihívásaival.

Dr. Gianfranco Federici, az EUROfusion programmenedzsere hangsúlyozza:

„Az EUROfusion Konzorcium fő erősségei a széles körű tudományos ismeretek és azok a közös infrastruktúrák, amelyek lehetővé teszik a fontos tudományos és mérnöki problémák megoldását. A több helyszínen zajló, összehangolt munkánk jól mutatja, milyen hatalmas potenciál rejlik az európai fúziós kutatásban. Erőforrásaink és tehetségünk összehangolásával hatékonyan tudjuk támogatni az ITER különböző kulcsfontosságú technikai területeit, új generációkat képezhetünk, és felgyorsíthatjuk az utat egy működőképes fúziós erőmű kialakítása felé. Ez az intenzív kísérleti időszak a tiszta, biztonságos és bőséges energia iránti elkötelezettségünk bizonyítéka.”

Az egy időben működő főbb európai kísérletek az EUROfusion tagszervezetek térképére vetítve.
Forrás: Szabolics Tamás, EUROfusion

Legfrissebb eredmények és tervezett kísérletek

WEST

Dr. J. Bucalossi, Head of Institute for Magnetic Fusion Research (IRFM), CEA:

„A WEST egyedülálló létesítmény Európában, amely azt vizsgálja, hogyan lehet a tokamakok plazmakisüléseit időben kiterjeszteni – ahogyan azt az ITER és a jövőbeli fúziós erőművek is megkövetelik majd. A berendezés minden olyan elemmel rendelkezik, amely a hosszú impulzusú működéshez szükséges, beleértve a szupravezető mágneseket és az aktívan hűtött, ITER-minőségű plazmafal-elemeket. Fizikai és technológiai fejlesztéseink nemrégiben egy több mint 1000 másodperces plazmakisülésben csúcsosodtak ki – ez az ITER által célként kitűzött érték, így egy újabb lépést tettünk a következő generációs fúziós berendezések felé.”

TCV

Dr. Stefano Coda, Head of Tokamak Operations and Core Physics, EPFL, Swiss Plasma Center:

„A TCV rendkívül rugalmas eszköz mind a plazma alakjának kialakítása, mind a fűtési módok tekintetében. Gyorsan tud reagálni új elméleti ötletekre és kihívásokra, miközben támogatja az ITER-t és alternatív DEMO-konfigurációkat is kutat korszerű diagnosztikai- és vezérlőeszközökkel. Legújabb eredményeink között szerepelnek újszerű technikák az elfutó elektronok elnyomására, ELM-mentes működési tartományok feltérképezésére – például negatív háromszögesség és QCE –, valamint fejlett hőelvezetési megoldások, mint az X-ponti lesugárzó, illetve teljesen nem-induktív, forró ionos kisülések előállítása.”

ASDEX Upgrade

Prof. Dr. Rachael M. McDermott, Head of Physics of the Plasma Edge Division, Max PIanck Institute for Plasma Physics: 

„Kutatásunk a plazmafizika számos területét lefedi, amelyek célja az ITER és a jövőbeli reaktorok működésének támogatása. Az ASDEX Upgrade kísérletei ebben kulcsszerepet játszanak, hiszen lehetőséget kínálnak nagy hőfluxusok alkalmazására, rugalmas fűtési módokra, reaktor-kompatibilis plazmafal-anyagok kipróbálására, valamint világszínvonalú diagnosztikai rendszerek integrálására. A kísérleteket széleskörű elméleti modellezés egészíti ki, ami lehetővé teszi, hogy mélyebben megértsük a folyamatokat, és megbízhatóbb előrejelzéseket adjunk a jövőbeli berendezésekhez.”

Wendelstein 7-X

Prof. Dr. Robert Wolf, Head of Stellarator Heating and Optimisation Division, Max Planck Institute for Plasma Physics: 

„A Wendelstein 7-X sztellarátor hosszú kisülési idejű működést valósít meg egy fejlett divertorrendszerrel, amely optimalizálja a sztellarátorok kialakítását a jobb plazmaösszetartás érdekében. Ez lehetővé teszi a magas hőmérsékletű plazmafizika részletes tanulmányozását, és bizonyítja, hogy a sztellarátorok fenntartható alternatívát kínálnak a fúziós energia felé vezető úton.”

MAST Upgrade (MAST-U)

James Harrison, MAST Upgrade Science Leader, UK Atomic Energy Authority:

„A MAST Upgrade programban napról napra mélyítjük tudásunkat a tokamak plazmák viselkedését illetően, hogy optimalizálni tudjuk a jövő tokamakjainak és fúziós erőműveinek tervezését. Több mint 100 kutatóból álló, nemzetközi csapat dolgozik jelenleg a MAST Upgrade negyedik kísérletsorozatán – ez a program eddigi legizgalmasabb tudományos kampánya. A kísérleteket elméleti számítások és szimulációk alapozzák meg, fókuszuk pedig egyértelmű: hogyan lehet nagy teljesítményű fúziós plazmákat stabilan összetartani és egyúttal hatékony hőelvezetést biztosítani – ezzel újabb lépést téve a kereskedelmi fúziós energia felé.”


JT-60SA: a legnagyobb működő tokamak

Ezzel párhuzamosan Európa új utakat nyit meg a fúziós kutatásban a JT-60SA nevű tokamak segítségével, amely Japánnal közösen épült az úgynevezettBroader Approachegyüttműködés keretében. A berendezés Naka városában található, és 2023 végén érte el első plazmát, amivel jelenleg a világ legnagyobb működő tokamakjává vált – ezt a címet az ITER indulásáig birtokolja.

Sam Davis, a JT-60SA projektvezetője (Fusion for Energy – F4E) így fogalmaz:

„A JT-60SA kulcsszerepet fog játszani a fúziós reaktorok következő generációs kezelőinek és kutatóinak felkészítésében.”

Európa számos alkatrészt szállított a berendezéshez, amelyeket az F4E koordinációjával, az EUROfusion, önkéntes hozzájárulók és ipari beszállítók együttműködésében szereztek be. A létesítmény jelenleg fejlesztés alatt áll, hogy 2026-tól még nagyobb teljesítményű működésre legyen képes. A berendezés üzemeltetése során a fúziós közösség alapvető adatokat gyűjt majd, amelyek kulcsfontosságúak lesznek az ITER és a DEMO jövőbeli működéséhez.


Európa meghatározó szerepe

A JET által elért rekord fúziós teljesítményre és a WEST hosszú plazmakisüléseire építve Európa továbbra is az élvonalban halad a fúziós kutatásban. Minden egyes kísérlet speciális tudással járul hozzá a közös célhoz: új anyagok tesztelése, a plazmavezérlés tökéletesítése, illetve ellenállóbb reaktoralkatrészek tervezése – mindezek alapvetőek az ITER és a DEMO sikeréhez.

Dr. Gianfranco Federici hozzáteszi:

„Célunk, hogy tudományos eredményeinkkel hatékonyan járuljunk hozzá az ITER sikeréhez, és felgyorsítsuk az utat a kereskedelmi fúziós energia felé. Az európai fúziós közösség elkötelezettsége – amelyet erős politikai és társadalmi támogatás is kísér – Európát a globális fúziós törekvések élére helyezi.”

További információ és látogatás egyeztetése

Amennyiben további információra van szükséged, vagy személyes látogatást szeretnél egyeztetni, kérjük, vedd fel a kapcsolatot az alábbi elérhetőségek egyikén:

EUROfusion – Európai Konzorcium a Fúziós Energia Fejlesztésére

📧 Tamás Szabolics – tamas.szabolics@euro-fusion.org


Részt vevő fúziós kísérletek sajtókapcsolatai

🇫🇷 Franciaország (WEST – CEA Cadarache)
📧 CEA Sajtóiroda – presse@cea.fr
📧 Sylvie Gibert – sylvie.gibert@cea.fr

🇩🇪 Németország (ASDEX Upgrade, Wendelstein 7-X – Max Planck IPP)
📧 Frank Fleschner – frank.fleschner@ipp.mpg.de

🇨🇭 Svájc (TCV – EPFL Swiss Plasma Center)
📧 Yves Martin – yves.martin@epfl.ch
📧 Nadia Barth – nadia.barth@epfl.ch

🇬🇧 Egyesült Királyság (MAST Upgrade – UKAEA)
📧 mediaenquiry@ukaea.uk


🇫🇷 ITER (Franciaország, nemzetközi együttműködés)

📧 Sabina Griffith – Sabina.Griffith@iter.org

🇪🇺 Fusion for Energy (F4E)

📧 Aris Apollonatos – aris.apollonatos@f4e.europa.eu


🇭🇺 Magyarország – HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont (EK-CER), Budapest

📧 Dr. Cseh Gábor – cseh.gabor@ek.hun-ren.hu
📧 Poszovecz László – poszovecz.laszlo@ek.hun-ren.hu

HÁTTÉR

Az EUROfusion-ról

Az EUROfusion, az Európai Konzorcium a Fúziós Energia Fejlesztésére a fúziós technológia fejlesztésének élén áll, azzal a céllal, hogy a fúziót biztonságos, fenntartható és gazdaságilag is életképes energiaforrássá tegye. A konzorcium összehangolt kutatások révén segíti elő a fúzió nagy léptékű hasznosítását Európa-szerte.

Az EUROfusion az Euratom Kutatási és Képzési Program keretében működik, és nyolc kulcsfontosságú misszió mentén fejleszti a fúziós technológiát és kutatást, ahogyan azt a Európai Fúziós Kutatási Útiterv is részletezi. Tevékenysége révén megteremti a jövő fúziós erőműveihez szükséges technológiai és tudományos alapokat – ezt példázza a JET berendezés közös és rendkívül sikeres üzemeltetése is, egészen 2023 végéig.

Az EUROfusion felkészült az ITER tudományos hasznosítására, miközben lefekteti a DEMO – az első demonstrációs fúziós erőmű – technológiai alapjait is. Emellett kiemelt célja a következő generációs fúziós kutatók képzése, biztosítva a szakképzett munkaerőt az ITER és a jövőbeli berendezések számára. A 29 európai ország 195 kutatóintézetét összefogó közösség révén az EUROfusion aktívan alakítja az energiajövőt – a biztonság, a fenntarthatóság és a gazdasági életképesség jegyében.

További információért látogass el az EUROfusion weboldalára, vagy kövess minket a LinkedIn, Instagram és Facebook platformokon!


Az Euratom programról

Az Euratom Kutatási és Képzési Program (2021–2025) az EU Horizont Európa programját kiegészítő finanszírozási mechanizmus, amely az atomenergia kutatására és fejlesztésére fókuszál, beleértve a maghasadási és fúziós irányokat is. A program közvetlen uniós intézmények által végzett tevékenységeket, valamint több partnerből álló konzorciumokat is támogat – ezek egyik példája az EUROfusion.

A program teljes költségvetése 1,38 milliárd euró a 2021. január 1. és 2025. december 31. közötti időszakra. Ebből 583 millió eurót közvetett fúziós kutatási és fejlesztési célokra fordítanak.

További információ: Euratom Kutatási és Képzési Program
Közösségi média: @EUScienceInnov