A nukleáris fúzióból felszabaduló neutronok gyorsan károsítják a reaktor tartályát és akár 6-12 hónap alatt repedéseket okoznak rajta. Ennek találták meg az ellenszerét az MIT kutatói.
Az amerikai tudósok olyan áttörést értek el, amely jelentősen megnövelheti a fúziós reaktorok élettartamát – állítja a témában született tanulmány. A technológiai tökéletesítése után a hagyományos atomerőművek szerepét tisztább (kevesebb sugárzó hulladékkal járó), biztonságosabb és sokkal több energiát termelő tokamak reaktorok vehetik át.
Ahogy a világ egyre bizakodóbb a végtelen és tiszta energiaforrás lehetőségével kecsegtető nukleáris fúzió kapcsán, mind nagyobb nyomás nehezedik a megvalósításon dolgozó tudósok vállára. Két nagy kihívást mindenképpen meg kell oldaniuk, mielőtt komolyan lehetne venni a fúzió lehetőségét: az egyik a nettó energianyereség kérdése (a reaktornak több energiát kell termelnie, mint amennyit felhasznál), míg a másik a reaktor tartályainak tartóssága.
Az utóbbi egészen eddig messzi távolba vesző lehetőség volt, de az MIT megcsillantotta a reményt.
Míg a nukleáris hasadási (fissziós) reaktorok is bocsátanak ki neutronokat, a fúziós reakció során keletkező neutronok kezelése sokkal nehezebb. Ezek nagyobb kinetikai energiával rendelkeznek, és áthatolnak a vákuumtartály falain, ami hélium atomok kialakulásához vezethet – akár százszor többhöz, mint a fissziós reaktorok esetében. A hélium atomok alacsony energiaigényű beágyazódási helyeket keresnek, amelyek tipikusan a fúziós reaktorokban használt fém szemcsehatárain fordulnak elő. Ahogy a hélium atomok összegyűlnek, taszítják egymást, és tovább tágítják a szemcsehatárokat, ami idővel repedésekhez és a reaktor vákuumzárjának megszakadásához vezethet. Ju Li anyagtudományos és mérnöki professzor csapata speciális kerámia vegyületek nanorészecskéit alkalmazta a reaktorok tartályainak belső burkolataként, hogy nagyobb tartósságot érjen el.
A lényeg az volt, hogy a reaktor tartályának szemcsehatárainál alacsonyabb beágyazódási energiával rendelkező anyagra leljenek. Ehhez mintegy 50 ezer vegyületet vizsgáltak meg, mielőtt 750 potenciális jelöltre szűkítették a listát. A legfontosabb szempontok közé a mechanikai szilárdság, a reaktor fémeivel szembeni kémiai inaktivitás és az a képesség tartozott, hogy ne váljanak radioaktívvá a neutronok elnyelése által, így a „szabad térfogat” lehetővé tegye a hélium atomok beágyazódását.
Az MIT tudósai a vas-szilikátot választották: ezt oszlatták szét a reaktor tartályának belső falán, majd hélium atomokat építettek bele. A röntgendiffrakciós vizsgálatok és a hélium buborékok számának megfigyelése alapján igazolták, hogy a vas-szilikát sikeresen eloszlatta a hélium atomok felhalmozódását a szemcsehatároktól távol. Úgy becsülik, hogy már egy százalék vas-szilikát hozzáadása csökkenti a hélium buborékok számát, amelyek átmérője szintén csökken, 20 százalékkal. Ha mindez nem lenne elég: a kutatók kompatibilissé tették a vas-szilikát port a 3D nyomtatókkal, hogy még ellenállóbbá tegyék a fúziós reaktorok tartályait. Ez az áttörés nem csupán a fúziós energiatermelés megbízhatóságát növeli, hanem öles lépéssel visz közelebb minket egy tényleg fenntartható és zöld jövőhöz.
Főoldali kép: a San Diego-i General Atomics kísérleti fúziós atomreaktora. Forrás: Wikipedia
A Nestlé Hungária Kft. 1,8 millió euró értékű, éves szinten 1,5 GW teljesítményű napelempark átadását ünnepelte Szerencsen, ami egyben a több mint 30 éve Magyarországon tevékenykedő svájci vállalat operációjának legújabb fejlesztése.
2025 októberében kerül sor a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség Integrált Hatósági Felülvizsgálati Missziójára, amely a biztonsági szabványoknak való megfelelést fogja ellenőrizni.