Mivel a fúziós energia kereskedelmi forgalomba kerüléséhez elengedhetetlen egy biztonságot szavatoló megfigyelőrendszer, kritikus kérdés a brit projekt sorsa. A megoldást több évtizedes technológia továbbfejlesztése jelentheti.
Egy angliai egyetemi projekt keretében olyan új érzékelők kifejlesztése folyik, amelyek valós időben képesek a kereskedelmi célú nukleáris fúziós reaktorok megfigyelésére. A kutatást vezető Bangor Egyetem és a Sheffield Hallam Egyetem tudósai azt vizsgálják, hogy az 1960-as években kifejlesztett üvegszenzorok képesek-e működni a nukleáris fúziós reakció szélsőséges körülményei között. Ha nem, akkor is üvegszenzorokat terveznek a veszélyes üzemek ellenőrzéséhez – adta hírül a The Engineer.
2022 decemberében az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumának (LLNL) kutatói a fúziós gyújtás elérése után nettó energiamennyiséget szolgáltattak, vagyis sikerült legalább annyi energiát előállítani, mint amennyit a folyamat igényelt.
A kísérleti reakciókról kereskedelmi energiatermelésre való áttéréshez megbízható megfigyelésre lesz szükség egy nagy energiájú, gyorsan mozgó neutronokat tartalmazó fúziós környezetben, aminek a hőmérséklete elérheti a 150–200 millió Celsius-fokot.
A fúziós reakció megfigyelésének egyik módja a neutronok számának számlálása szcintillátorokkal, amelyek a neutronok becsapódásakor szikrázó fényt bocsátanak ki. A fényvillanások számlálásával kiszámítható a neutronok száma és a keletkező energia mennyisége, ami segít meggyőződni arról, hogy minden megfelelően működik.
A Bangor Egyetem szerint a fúziós reakciókból származó energiakibocsátás kiszámítására jelenleg használt érzékelők túl körülményesek, és nem teszik lehetővé a fúziós folyamat valós idejű és hosszú távú nyomon követését. Ráadásul ahhoz, hogy a kereskedelmi célú fúziós reaktorok biztonságosan és hatékonyan működhessenek, az érzékelőknek évekig megbízhatóan kell működniük.
„Az üveg eredendően sugárzástűrő, így nagyon zord körülmények között is tartós. Előnye továbbá, hogy nagyon különböző formákban gyártható, a szálaktól a lemezekig, ami azt jelenti, hogy a reaktoron belüli különböző helyzetek mérésére alkalmas érzékelőket lehet belőle készíteni, viszonylag alacsony áron – nyilatkozta a projektet vezető dr. Michael Rushton, a Bangor Egyetem Nukleáris Jövő Intézetének munkatársa. – Reméljük, hogy az érzékelőket képesek leszünk úgy behangolni, hogy különböző típusú radioaktív részecskékkel működjenek, így más alkalmazásokban, például repülőtéri vagy orvosi szkennerekben is felhasználhatóak legyenek.”
A radioaktív részecskéket regisztrálni képes üvegszenzorokat először az 1960-as években fejlesztették ki, de ezek csak akkor működnek, ha a részecskék viszonylag lassan haladnak.
A Bangori Egyetem csapata kezdetben azt vizsgálja, hogy a fúziós reakcióból származó részecskék eléggé lelassíthatók-e ahhoz, hogy ezek az érzékelők a meglévő összetételük alapján működjenek. Ha ez nem lehetséges, akkor gépi tanulási megközelítésekkel olyan új üvegkonfigurációkat fognak azonosítani, amelyek a magfúzióban előforduló körülmények között lehetnek hatékonyak. Az új szenzorkonstrukciókat ezután a Sheffield Hallam Egyetemen fogják gyártani.
Gábor János
Főoldali kép: JET/UKAEA
A sörrajongók kérései alapján összerakott receptből született meg.
Az Európai Bizottság jóváhagyta a projekt kivitelezési és finanszírozási szerződését.