Laboratórium vezető:

Zoletnik Sándor

Tel: (36 1) 3922753

e-mail: zoletnik.sandor@ek-cer.hu

A Plazmafizikai Laboratórium kutatási területe a szabályozott magfúziós energiatermelés technológiájának fejlesztése és a fúziós berendezésekben található magashőmérsékletű plazma fizikájának kutatása.  A laboratórium méréstechnikai (plazmadiagnosztikai) és más technológiai módszereket fejleszt, berendezéseket tervez és épít, méréseket végez és dolgoz fel a világ nagy magfúziós kísérleti berendezésein. A mérésekkel különböző plazmafizikai jelenségeket vizsgál, amelyek nagymértékben befolyásolják a jövőbeli magfúziós erőművek megvalósíthatóságát és gazdaságosságát. A laboratórium profilja leginkább két kísérleti technika köré szerveződik, amikhez megteremtette a szükséges technológiai hátteret; ezek a video diagnosztika és a nyalábemissziós spektroszkópia.

A video diagnosztikai mérések egyik célja gyorsan zajló folyamatok mérése ultragyors (akár több 100 000 kép/s) kamerák segítségével. Ilyenek a plazmába lőtt szilárd anyagdarabok (pelletek) párolgása, instabilitások vizsgálata. A másik fontos alkalmazási terület a plazma áttekintő képének rögzítése több kamerával. A laboratórium dolgozói fejlesztették az EDICAM kamerarendszert, amely áttekintő képek készítésével párhuzamosan képes kisebb tartományokat ultragyors sebességgel vizsgálni és a kapott információk alapján egyszerű döntéseket hozni. Egy 8 kamerából álló EDICAM rendszer a Wendelstein 7-X sztellarátor alapvető diagnosztikája és ilyen kamera végzi majd az első méréseket az EU-Japán JT-60SA tokamakon is.

A nyalábemissziós spektroszkópiai mérés során valamilyen gyorsított atomnyalábot lőnek a plazmába, és a plazmagerjesztés által kibocsátott fényt érzékeny optikai megfigyelőrendszerrel mérik.  A fény gyors (mikroszekundum skálájú) változásaiból a plazma sűrűségingadozásaira és ezen keresztül a plazmában zajló turbulenciára lehet következtetni, ami a legfontosabb tényező a plazma összetartásában. A laboratóriumban saját alkáli (Lítium, Nátrium, Rubidium, Cézium) atomnyaláb gyorsítót fejlesztettek, melyeket több nagy fúziós berendezésen üzemeltetnek és rutinszerűen használnak a plazma szélén a sűrűség és turbulencia mérésére. A plazma belső rétegeinek vizsgálatára az azt fűtő hidrogén atomnyalábok fényét használják. Az adatok feldolgozására saját fejlesztésű speciális programcsomagokat és algoritmusokat használnak.

A laboratórium tevékenységéből adódóan jelentős mérnök csoport dolgozik ezen két kísérleti technika műszaki/technológiai problémáin, illetve emellett az alábbi önálló projektekben vesz rész:

IFMIF-DONES:

A DONES (DEMO Oriented Neutron Source) projekt olyan anyag besugárzási vizsgálatokat végez el, amelyek a DEMO tokamakban történő sugárkárosodást hivatott imitálni. Ezáltal lehetséges lesz az anyagok vizsgálata ipari méretű fúziós atomerőművekben létrejövő hatásokra is.  A laboratóriumban a DONES kivitelezéséhez kapcsolódó Systems Engineering munkákat végeznek (követelmények, interface-ek definiálása), valamint a DONES Teszt Cella koncepcionális tervezése folyik. A Teszt cella a projekt központi eleme, amelyben az anyagok besugárzása fog történni.

ITER:

  • Az ITER kísérleti berendezés trícium szaporító kazettáinak kiszolgáló berendezéseinek tervezése és CAD modellezése, mely a fúziós energiatermelő berendezés egyik kulcsfontosságú alrendszere lesz. A WCLL (Water-Cooled Lithium-Lead) koncepció a trícium szaporító kazetták közül a legígéretesebbnek tűnő megoldások egyike, mely várhatóan a fúziós berendezések következő generációjának (DEMO) trícium szaporítási elve lesz.
  • Shattered Pellet Injector technológia fejlesztése. Ezek a berendezések alapvető fontosságúak lesznek a plazmakisülés kontrollált leállítására és a berendezés védelmére a plazmadiszrupciós instabilitás esetén.

A Plazmafizikai Laboratórium részt vesz az alábbi berendezéseknél folyó kutatásokban:

JET, MAST-Upgrade (Egyesült Királyság), ASDEX Upgrade, Wendelstein 7-X (Németország), COMPASS (Csehország), KSTAR (Dél-Korea), EAST (Kína), JT-60SA (Japán), ITER (Franciaország), IFMIF-DONES (Spanyolország). A munka túlnyomó többsége az EUROfusion konzorcium keretében az Európai Unió támogatásával zajlik.

Publikációink:

https://m2.mtmt.hu/gui2/?type=institutes&mode=browse&sel=institutes13923

https://m2.mtmt.hu/gui2/?type=institutes&mode=browse&sel=institutes21824

A magyar fúziós kutatásokról a magfuzio.hu oldalon találhatók részletesebb információk.

A laboratórium munkatársai

Zoletnik Sándor – főmunkatárs, laboratórium vezető

Walcz Erik – fejlesztőmérnök, laboratórium vezető helyettes

Anda Gábor – tudományos főmunkatárs

Asztalos Örs – Ph.D. hallgató

Cseh Gábor – tudományos munkatárs

Dunai Dániel – tudományos főmunkatárs

Hegedűs Sándor – tudományos segédmunkatárs

Ilkei Tamás – fejlesztőmérnök

Katona Imre – fejlesztőmérnök

Kocsis Lajos Gábor – tudományos főmunkatárs

Leskó Balázs – fejlesztőmérnök

Nagy Domonkos Ferenc – fejlesztőmérnök

Nagy Réka – projektasszisztens

Olasz Soma – Ph.D. hallgató

Oravecz Dénes Zoltán – fejlesztőmérnök

Petravich Gábor –  tudományos főmunkatárs (nyugdíjas)

Pokol Gergő – tudományos munkatás (részidős)

Réfy Dániel Imre – Ph.D. hallgató

Szabolics Tamás – fejlesztőmérnök

Szepesi Tamás Zoltán – tudományos főmunkatárs

Tál Balázs – tudományos munkatárs

Vécsei Miklós László – tudományos munkatárs

Zsákai András – fejlesztőmérnök

Zsebéné Zsuga Lilla –  Ph.D. hallgató