Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1983. január-június (16. évfolyam, 1-25. szám)
1983-01-07 / 1. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA A SZOVJET ATOMENERGIA JELENE ÉS VÁRHATÓ JÖVŐJE ÚJ SZÚ 1983. I. 7. Elhárítható-e az energiahiány veszélye? Már évek óta ez a kérdés különösen élesen vetődik fel. A világ egyetlen országa sem hagyhatja figyelmen kívül az energetikai nyersanyagokkal való ellátottság problémáját. Világméretű energiahiányról, a közelgő katasztrófáról szóló publikációkkal találkozhatunk a világsajtóban, de a prognózisok sem mentesek a túlzott általánosításoktól és a szenzációhajhászástól. A szovjet tudósok optimista módon viszonyulnak ehhez a tárgykörhöz. Igaz, szerte a világban sokan úgy vélik, hogy könnyű nekik optimistáknak lenni, hiszen a Szovjetunió minden más országnál jobban el van látva természeti erőforrásokkal. Ám ez az optimizmus nem a feltárt energia- források varázserejére alapozódik. Bármekkora nagyok is ezek a készletek, egyszer majd eljön az idő, amikor kimerülnek. Azonban mielőtt ez bekövetkezik, új energia- forrásokra kell találni, amelyek majd teljesen kiküszöbölik az energiahiányt. A szovjet tudósok ezt az új energiaforrást az atomenergiában látják. ÜZEMELŐ ÉS ÉPÜLŐ ATOMERŐMÜVEK A Szovjetunió a nukleáris energia békés felhasználásának úttörője. 1954-ben itt helyezték üzembe a világ első atomerőművét a Moszkva melletti Obnyinszkban. Ma már a világ több mint 30 országában üzemelnek atomerőművek, s jelentősen megnövekedett a szerepük a villamos energia termelésében. A Szovjetunióban az SZKP XXVI. kongresszusa határozatainak megfelelően átfogó atomerö- múvi építési programba fogtak. Ez a program a nyolcvanas években 220 milliárd kilowattóra villamos energia előállítását irányozza elő. A megépített erőműtípusok a vízvizes tartálytípusú (WER) energetikai reaktorokkal felszerelt atomerőmüvek és az urán-grafit csatornarendszerű (RBMK) energetikai reaktorokkal felszerelt atomerőművek. A WER típusú reaktorokkal felszerelt atomerőművek kétféle változatban épülnek. WER—440 típusú reaktorokkal, melyek névleges villamos teljesítménye 440 MW és VVER-1000 típusú reaktorokkal, amelyek névleges teljesítménye 1000 MW. Mindkét modifikáció tiszta kondenzációs erőmű és alaperómúként üzemeltethető. A jövő atomenergetikájának szempontjából döntő jelentőséggel bír a gyors neutronos reaktorokkal felszerelt atomerőművek létrehozása. A gyors reaktorok (olyan reaktorok, amelyekben nincs neutron moderátor) fő előnye a nukleáris üzemanyag hatékonyabb kihasználása és az urán 238-nak, valamint a thóriumnak az üzemanyagciklusba történő teljes bevonásának lehetősége. A Szovjetunió a gyors reaktorok fizikai alapjainak és működési elvük megalapozásának céljából széles körű, különböző területeket felölelő elméleti vizsgálatokat valósított meg. Az első, mindössze 10 kW teljesítményű gyors reaktort (BR-1 típusú) 1955-ben helyezték üzembe, azután 1956-ban a BR-2 típusú 100 kW teljesítményű reaktor és 1959-ben pedig a BR-5 típusú 5000 kW teljesítményű reaktor indítására került sor. A BR-5 rendszereinek és üzemi tapasztalatainak felhasználásával alapozták meg a BOR-60, BN-350 és BN-600-as reaktorokat. 1973 júliusától kezdődően villamos energiát szolgáltat a BN-350 típusú gyors reaktorral felszerelt atomerőmű Sevcsenkó városában. A Belojárszki Atomerőműben még nagyobb teljesítményű, BN-600- as típusú 600 ezer kW teljesítményű gyors reaktorral felszerelt atomerömúvi blokk létesült. A reaktor fizikai indítására 1980.2. 26.án került sor 1980. 4. 8-án már villamos energiát szolgáltatott. Ez a világ legnagyobb üzemelő gyorsreaktora. A BN-350-es és a BN-600-as típusú reaktorokkal felszerelt atomerőművek üzemviteli tapasztalatai és az ezen a területen folyó- kutató munkák további fejlesztése lehetővé teszi, hogy meghatározzák az olyan gyors neutronos, nagy hatékonyságú reaktorok létrehozásának útjait, melyek szükségesek az energetikai fejlődés megfelelő ütemeinek biztosításához a Szovjetunióban és a többi KGST országban. ATOMMAGHASADÁS VAGY SZINTÉZIS ? A termonukleáris reakciónak az emberiség szolgálatába állítása a fizikusok dédelgetett álma. Az irányítható termonukleáris szintézis azt jelentené, hogy az emberiség megoldotta energiaproblémáit, kimeríthetetlen energiaforrás birtokába jutott. A reakció a hidrogén két izotópjának - a deutériumnak és a tríciumnak - az egyesülésével megy végbe. Ekkor hélium keletkezik és hatalmas mennyiségű energia szabadul fel. A deutérium mint fűtőanyag bármilyen vízből korlátlan mennyiségben előállítható. Kitermelési technológiája egyszerű és ártalmatlan. Trícíum a természetben nem fordul elő, de a termonukleáris reaktorokban előállítható lítiumból, amely viszont bőségesen van a természetben. Tehát a maghasadás reakciójával szemben a nukleáris szintézis sokkal nagyobb lehetöségé- ket rejt magában. Közvetlen fel- használásáig azonban nehéz feladatok sokaságát kell a tudósoknak megoldaniuk. Különféle utakon, különféle variánsokkal próbálkoztak, de hosszú ideig senki sem ért el biztató eredményeket. Több országban fel is hagytak az ez irányú kísérletekkel. A Szovjetunióban a kutatások megalapozója Kurcsatov akadémikus volt. Halála után azonban a kísérletek félbeszakadtak. Az elmúlt években a Kurcsatovról elnevezett atom- energiai intézet tudósainak munkái élesztették fel ismét a reményt. Ezen a téren a következő alapvető problémák jelentkeznek. Olyan termonukleáris reakció, amely valóságos energiatermeléssel jár, leginkább a hidrogén forró gázában történhet mintegy 108oK vagy annál nagyobb hőmérsékletnél, a környezettől elszigetelten. Ezeken a hőmérsékleteken a gáz teljesen ionizált állapotban van és nagy hőmérsékletű plazmát képez. A termonukleáris reakcióval kapcsolatos tanulmányokat ennek folytán a hidrogén plazmák tulajdonságaira, valamint azok előállítására és a közönséges anyagoktól való elszigetelésére összpontosították, hogy a kívánt nagy hőmérsékletek elérhetők legyenek. A szigetelés problémája a legjelentősébb, mivel a nagy hőmérsékletű plazmák kísérleti tanulmányozása valamiféle szigetelés nélkül alig haladhatott előre. A szigetelés jelenleg tanulmányozás alatt álló módja a mágneses mezők alkalmazása. Ez a lehetőség úgy adódik, hogy a nagy hőmérsékletű plazma, amely szabad elektronokból és inonokból áll, igen jó villamos vezetőképességé. Jelenleg a világon több rendszert tanulmányoznak aktívan, mint a termonukleáris reaktor lehetséges térhatárolóit. ( Ezek közül a legperszpektíviku- sabb a szovjet Tokárnak rendszer. 1979-ben a Szovjetunióban gyakorlatilag is megvalósult a vi- i lág első termonukleáris berendezésének, a Tokárnak 7-nek az üzemelése, melynek szupravezetővel tekercselt fő mágneses erőterében magas hőmérsékletű, kellően stabil plazma alakul ki. Jelenleg a szovjet kutatók a T-10M termonukleáris berendezés létrehozásán dolgoznak, amelyben szintén szupravezető tekercseket alkalmaznak a plazma szigetelésére. A szakemberek véleménye szerint ez a berendezés lesz az egyik utolsó szakasz a demonstrációs reaktor kidolgozásában. A termonukleáris kutatások épp annyira költségesek, mint amilyen bonyolultak. A Nemzetközi Atomfórumon az 1976-ban lezajlott szovjet-amerikai termonukleáris program irányítóinak közös előadásában hangzott el a következő: „Tisztában vagyunk azzal, hogy egymagában egyetlen nemzet sem képes gyakorlatilag megvalósítani ezt az emberiség szempontjából létfontosságú energetikai irányzatot... Meggyőződésünk, hogy a fejlődő nemzetközi együttműködés jelentős mértékben befolyásolja a program megvalósítására fordított költségek összegét abban a stádiumban, amikor a fizikai kutatásokat felváltják a reaktor legyártásának műszaki számításai“. Szovjet javaslatra szakemberek nemzetközi munkacsoportja alakult meg az „Egyesült Nemzetek Szervezetének Tokárnak Nemzetközi Reaktora“ terveinek kidolgozására. Tagjait az USA, a Szovjetunió, az Euroatom országai és Japán képviselői alkotják. E berendezés üzembe helyezése a 80-as évek végén vagy a 90-es évek elején várható. így tehát a Tokárnak berendezések képviselik a termonukleáris szintézis terén végzett kutatások legelörehaladottabb programját, ám nem ezek az egyetlenek. A másik változat az impulzusos rendszerek, amelyekben a termonukleáris reakció robbanássorozatok eredményeképpen következik be. Az egyik esetben a rakciót lézersugárral idézik elő, a másikban erős elektronnyalábokkal. Ezek az irányzatok erősen fejlődnek, az elért eredmények kecsegtetőek, bár még messze vannak a gyakorlati energianyeréstől. Melyik ér előbb a célba - a Tokárnak, a lézersugár vagy a részecskenyaláb - nem lényeges. A lényeg az, hogy ezek az irányzatok reménnyel töltenek el és megalapozzák hitünket az irányítható termonukleáris szintézis megvalósításában - tehát abban, hogy az emberiség több nemzedéke számára kiküszöbölhető az energiahiány. KOVÁCS ZOLTÁN TÉRHATÁSÚ TOMOGRÁF A számítógépes rétegröntgenezés - a tomográf - erőteljesen továbbfejlesztett változatával kísérleteznek E. Ritman ausztráliai élettankutató és munkatársai. Az új berendezéssel - szinte a vizsgálattal egyidejűleg - térhatású képet kaphatnak a test bármely részéről, bármelyik belső szervéről. Míg a régebbi tomográf a vizsgált területnek egy-egy metszetéről ad képet, az új, amely a dinamikus térbeli rekonstruáló készülék (Dynamic Spatial Reconstructor, rövidítve: DSR) nevet kapta, apró kockákra bontja a testet, majd e kockákat számítógépben, elektronikus úton újra térhatású, mozgó, életnagyságú röntgenképpé rakja össze. Minthogy-e „kockák“ tömérdek adatot foglalnak magukban, a gép a vizsgált területnek bármelyik irányból való metszetéről is készít képet. A gép azt is „tudja", hogy - mondjuk - a szivet a környezetéből kiemelve jelenítse meg, vagy hogy eltüntesse belőle a szívizmokat, avagy a szívnek kizárólag az érhálózatát mutassa be. Ez a képi szív elforgatható, dönthető, beleláthatunk, kiválasztott részeit kinagyíthatjuk. Megfigyelés közben mind az élő, mind a képi szív szabályszerűen ver. Ráadásul a képi mozgás lassítható, gyorsítható, megállítható vagy akár meg is ismételhető. A DSR egy huszonnyolc röntgencsőből álló rendszer; egy 13 tonnás állványon négy másodpercenként fordul körbe, miközben a röntgencsövek egymás után villának fel, mindegyik egyszázad másodpercnyi időre, 1 másodperc alatt hatvanszor. így a DSR - megakotói szerint - 1 másodperc alatt 15 ezer keresztmetszeti képet készít, és tízezerszer gyorsabban gyűjti össze az adatokat, mint a tomográf. A berendezés számítógépének memóriája annyi adatot tárol, amennyit négy másodperc alatt gyújt be, s ezekből rakja össze egy gyorsan vibráló rugalmas tükrön a holografikus képhez hasonló térhatású képet. De a - kétdimenziós - keresztmetszeti képek tévéképernyőn egyenként is megjeleníthetők, s két, néhány foknyi eltéréssel készített képnek az egymásra vetítésével a térhatás ugyancsak elérhető. A kutatócsoport az első felvételeket egy élő kutya szívéről készítette. A tapasztalatok alapján azt remélik, hogy a készülék nagy segítség lesz majd különösen a szívizom rendellenességeinek vizsgálatában, a koszorúér-szűkület földerítésében, sőt nagy szerepe lehet a veleszületett szívbaj vagy például a tüdőrák korai felismerésében. (Science News) ÉRDEKESSÉGEK, ÚJDONSÁGOK A TUDOMÁNY VITÉZE Megkezdte munkáját a Szovjet Tudományos Akadémia Oceano- lógiai Intézetének új kutatóhajója, a Vityaz (Vitéz), amelynek fedélzetein 20 laboratóriumot rendeztek be a különféle tengerkutató szakembercsoportoknak. A számítóközpontot is magába foglaló hajó további „tartozékai“: különleges merülőegység, amelyben 250 méteres mélységig lehet a tengermélybe ereszkedni (ahol - kisebb mélységekben - el is hagyhatják ezt a búvárharangot a kutatók), és az Argusz mini búvárhajó, amely még nagyobb mélységekbe is hatolhat. (TT) FELTÉRKÉPEZIK AZ EMBER GÉNJEIT? Charles Weissmann profesz- szor, a molekuláris biológia világhírű svájci művelője egy nemzetközi konferencián azt javasolta, hogy a világ országai működjenek együtt az ember 46 kromoszómája nukleinsav-sorrendjének föltérképezésében. Az ember örökítő anyagának teljes megismerése - mondotta a tudós — történelmi tett volna, s megalapozná azokat a kutatásokat, amelyek hivatottak kidolgozni az örökletes betegségek gyógyításának eljárásait. (Die Umschau) A műszeres analízis egyik módszerének - a polarográfiának - feltalálója Jaroslav Heyrovsky. A huszas évek kezdetén kifejlesztett módszer lehetővé teszi a kis mennyiségű anyagok kimutatatását a vegyöletekben. A polarográfia az alapvető fizikális kémiai módszerekhez tartozik, az anyagok vegyi tulajdonságainak megismerését teszi lehetővé. Heyrovsky akadémikus e módszer feltalálásáért - hazánkban egyedül - megkapta a Nobel-dijat. A hatvanas évek végén az elektronika fejlődésének következtében a polarográfiá- ban is változások történtek, amelyek a klasszikus módszer érzékenységét ezerszeresére növelték. Ez a haladás lehetővé tette a nyomelemzések hatékonyságának javítását, amely a környezetvédelmi ellenőrzések során is jelentős szolgálatot tesz. A felvételen Eliéka Máélová vegyészmérnök a J. Heyrovsky Fizikális Kémiai és Elektrokémiai Intézet dolgozója elektrokémiai kísérletet végez. (Felvétel: ŐTK - Jen Vrabec)
