Az SZGYA könyvtárának blogja

Nanofúzió  – jelen – jövő – energia címmel hirdettük meg a Szent-Györgyi Tudományos kör évadnyitó előadását 2024.október 7-ére az iskola Dísztermébe. A harmadik évét indító előadássorozat 13. előadásán Dr. Biró Tamás Sándor fizikust, az MTA doktorát, kutatóprofesszort, címzetes egyetemi tanárt köszönthettük, a Wigner Fizikai Kutatóközpont, Részecske- és Magfizikai Intézet, Nanoplazmonikus Lézeres Fúzió Nemzeti Kutatólaboratórium munkatársát.

Az előadás bevezetésében a „Miért a fúziós energia?”  - kérdést járta körbe a professzor úr, értelmezve közben az energia és az entrópia között fennálló kapcsolat különböző aspektusait (rend/keveredés, entrópia és információ, entrópia és szennyeződés), valamint kitért arra, a kutatók szerint 60-80 éves időtávban juthatunk el a fúziós energiatermelés különböző fokozataiig (kutatási szint, gazdasági energiatermelés).

Az előadás során a diákok számára áttekintést adott az energiatermelés „történetéről”, a természetből eddig felhasznált energiaforrásokról (fa, szén, olaj, Nap energiája, Föld – radioaktavitás, hőforrások, gravitáció – dagály erőművek, víztározók). Fajlagos adatokkal tette szemléletessé, hogy az egyes energiaforrásokból milyen arányban eredményes az energia kinyerése (20 t szén ≈ 1 kg urán ≈ 0,7 g fúziós üzemanyag). A konklúzió: az a jó energiaforrás, amely magas energiakinyerése a felhasznált forrás tömegarányában. A jelen alternatívái közül a napenergia kérdésére részletesebben kitért, magyarországi adatsorokkal támasztva alá ennek hasznosításának szükségességére és lehetőségeire (pl. százhalombatta naperőmű) és akadályaira.  Ennek a jó energiaforrásnak a nukleáris energia megfelel – számokkal, grafikonokkal bizonyította, hogy a magyar áramtermelésben már a 2010-es évektől a fosszilis energiatermelés helyett a nukleáris energiatermelés vette át a vezető szerepet.

A jövő energiaforrásának egyértelműen az atommag fúziót tartja fizikusként. Áttekintést kaptunk az ITER (Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor = első kísérleti fúziós erőmű) fejlesztésének technológiai alapjairól és a megvalósítás jelenlegi állásáról.  Ez a fúziós energiatermelés „fősodra”, de vannak fúziós alternatívák, amely egyik iránya a professzor úr által képviselt nanoplazmonikus magfúziós irány, amelyet a NAPLIFE projekt is képvisel. Amíg a plazma fúziós reaktor a nukleáris fegyverekben alkalmazott trícium ciklusos technológián alapul, addig a projekt  a nanotechnológia, a lézeres kvantumoptika, a plazmonika metszetét kutatja. Arra tesznek kísérletet, hogy elkerüljék az extrém sűrűség és hőmérséklet használatát, neutronképződést (amelyek veszélyessége is nagyobb). A projekt célja a nanofúzió megvalósítása azaz az atommag fúziót nanotechnológia és lézer alkalmazásával való elérése. Ehhez kutatják a nanotechnológiai eljárásokat, a plazmonikus fúzió folyamatát.
Az előadás végén azt is megtudhattuk, hogy a komoly kutatási terület mellett nanofúziós játékot – stratégiai kártyajátékot is kifejlesztettek egyetemisták számára, valamint azt is, hogy nyaranta van lehetőség középiskolások számára.

A program az MTA Alumni program támogatásával valósult meg.