A fúziós energiatermelés sokkal koncentráltabban, lényegesen kevesebb nyersanyag felhasználásával lehetséges, mint a jelenlegi egyéb termelési módok, beleértve a nukleáris hasadáson alapuló erőműveket is.
Például 20 tonna szénnek nagyságrendileg egy kilogramm hasadóanyag (uránium) felel meg, ugyanennyi energia egy gramm fúziós üzemanyagból nyerhető ki.
Egyedül a magfúziós reakciókat lehet úgy megtervezni, hogy ne legyenek hosszú bomlási idejű, roncsoló energiájú és nehezen megállítható végtermékei. A magfúzió megvalósításért világszerte folynak alkalmazott kutatások. A verseny – tekintve, hogy a legfejlettebb projektek is évtizedekre vannak a működő kísérleti reaktoroktól – még nem dőlt el, így van létjogosultsága a más irányú kutatásoknak is.
Annál is inkább, mert ha sikerül egy hatékony rendszert létrehozni, azzal olcsó és nagy mennyiségű energia állítható elő, ami hosszú távon megoldhatja a világ energiaproblémáját.
Földi körülmények között a hidrogén két izotópja szükséges a hagyományos atomerőművek teljesítményét messze felülmúló fúziós erőmű létrehozásához. A magfúzióhoz szükséges plazmaállapotot ugyanakkor több kísérleti reaktorban – így például a nemzetközi összefogással épülő ITER-ben – extrém magas hőmérséklettel kívánják elérni. A plazma összetartására ott mágneseket alkalmaznak, ami minden más anyagtól elkülöníti a nap forróságához mérhető plazmát.
Ez meglehetősen drága és bizonytalan megoldás, ami egyelőre nem tart ott, hogy fúziós erőművet lehessen rá építeni.
A magyar kutatók más úton járnak: azt a célt tűzték ki maguk elé, hogy kidolgozzák Kroó Norbert és Csernai László kutatók ötletei alapján a „nanofúzió”, a nanoplazmonikus lézeres fúzió megvalósításának módját. Ez azt jelenti, hogy nem a hőmérséklettel és nyomással, hanem elsősorban a fém felületén található elektronok – úgynevezett plazmonok – nagy sebességű mozgásra bírásának segítségével kívánják megteremteni a magegyesülés feltételeit, vagyis begyújtani a tüzelőanyagot. Ilyen, úgynevezett inerciális fúziós (ICF) kutatások másutt is folynak, például a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban, ahol 192 lézerrel minden irányból, hatalmas nyomás mellett hoznak létre fúziót, de mind ez idáig a fúziós üzemanyagnak csak egy kis részét sikerült begyújtani. Éppen ezért lehet forradalmi jelentőségű az a megoldás, amit Kroó Norbert, Csernai László és Papp István ötletei nyomán Magyarországon dolgoztak ki. Az ötlet, ami ma már szabadalom, teljesen új, az inerciális fúzió során; ezzel még senki nem próbálkozott.
Lényege, hogy szimmetrikus összenyomás helyett a nanotechnológia és a kétoldali gyors lézeres begyújtás együttes alkalmazásával tervezik elindítani a fúziót, amire a szegedi ELI ALPS egyedülálló lehetőséget biztosít.
A közelmúltban az ELI ALPS-ban a SYLOS Experiment Alignment (SEA) lézerrendszeren is elkezdték a kísérleti munkát. Az eredmények feldolgozása és a kiértékelés azonban még időt vesz igénybe. Amennyiben az elmélet igaznak bizonyul, és a kísérletek sikeresek lesznek, vagyis nanoméretben rövid impulzusú lézerrel beindul a magfúzió, akkor minden esély meglesz arra, hogy a nanofúzió alkossa az energiatermelés új modelljét. Egyrészt azért, mert egyszerű, kordában tartható a felszabaduló energia, másrészt hatékony, mert kevés energia kell a fúzió elindításához. Ha működik, maga a nanofúzió teljesen átírhatja a jövő energiatermelését.
Borítókép: Illusztráció (Fotó: Kurucz Árpád)
