Laboratórium vezető

Veres Gábor

Tel: +36 1 392 2758

Fax: +36 1 392 2598

e-mail: veres.gabor@ek-cer.hu

A Fúziós Technológia Laboratórium a szabályozott magfúziós kutatások során felmerülő technológiai vonatkozású kutatás-fejlesztési kérdésekre keres megoldásokat. Legfontosabb tevékenységi területünk a fúziós nagyberendezésekhez és nagy kutatási infrastruktúrákhoz (ITER, DEMO, DONES) kapcsolódó mérnöki szolgáltatások nyújtása a rendszertervezéstől a részletes modellek megalkotásán, valamint a prototípusok legyártásán és tesztelésén át a végleges eszköz/berendezés leszállításáig, üzembe helyezéséig terjed.

ITER:

A dél-franciaországi Cadarache-ban épülő ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) egy széleskörű nemzetközi együttműködésben megvalósuló projekt, amelynek célja a magfúzió, mint energiaforrás békés célú felhasználhatóságának technológiai és fizikai demonstrálása. A fúziós kutatások világszerte ennek a berendezésnek a megépítésére összpontosulnak.

Együttműködésünk az ITER projekten Franciaországban dolgozó kollégákkal sokéves múltra tekint vissza, laboratóriumunk a projekt fő kapcsolattartója Magyarországon. Laborunk munkatársai az elmúlt 10 évben jelentősen hozzájárultak, és hozzá járulnak jelenleg is az ITER diagnosztikák elektromos infrastruktúrájának kifejlesztéséhez. A projekt célja, hogy a kamrán belüli diagnosztikák jeleit a vákuumkamrából a külvilágba továbbítsuk. A diagnosztikák által kibocsájtott jelek vagy az ITER biztonságos működéséért felelősek vagy a plazma fizikai jellemzőit (például hő, sugárzás) mérik, vagy a mágneses mezőt monitorozzák és kontrollálják. Összesen több tízezer alkotóelemet, több tíz kilométernyi kábelt kell megfelelően elhelyezni a vákuumkamra falán, amely képes arra, hogy megbízhatóan szállítsa a mérési adatokat a kamrán kívülre. Kollégáink jelenleg többek között szakértői támogatást nyújtanak az ITER Diagnosztikai Osztályának az ITER alsó portjaiban lévő diagnosztikai rendszereinek fejlesztésében, gépészmérnöki szolgáltatást nyújtva modellezés, szerszám fejlesztés és analízis terén, valamint valós méretű prototípusok fejlesztésében. Kollégáink munkája továbbá kiterjed a tokamak elektromos kiszolgáló rendszerének vakuumkamrán belüli alkatrészeinek fejlesztésére, aminek fő aspektusai a terhelési specifikációk meghatározásán és gépészeti tervezesén kívül, végeselemes analízisek (termikus, termo-mechanikai, dinamikai) készítése különböző részegységekhez (kötődoboz, kábel megfogó, hőpajzs). A munka kiterjed az analízis eredményeinek kiértékelésére is a kapcsolódó nukleáris szabványoknak (ASME, RCC-MRx) megfelelően, mely a komponensek szerkezeti integritásának igazolására szolgál.

IFMIF – DONES:

A DEMO-ban (DEMOnstration power plant), a szerkezeti elemek a fúziós reakciókból származó erős neutronsugárzásnak lesznek kitéve. Napjainkban nem létezik olyan létesítmény melyben a jövő fúziós reaktoraiban fellépő neutron sugárzást lehetne szimulálni, mivel a jelenleg elérhető neutron források (hagyományos fissziós atomreaktorokhoz köthetőek) nem kielégítőek sem a neutron fluxus, sem a neutron spektrum szempontjából. Ezért a megfelelő szerkezeti anyagvizsgálathoz elengedhetetlenül fontos egy megfelelő neutron forrás megépítése, amely nagy fluxussal és fúzió releváns neutron spektrummal (spektrális csúcs 14 MeV) rendelkezik. Ezt a célt hivatott megvalósítani a IFMIF – DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility – DEMO Oriented Neutron Source) projekt, mely első sorban a DEMO fúziós reaktor építéséhez felhasználni kívánt anyagok besugárzására szolgál majd. Ez a berendezés egy D-Li alapú gyorsítón lesz. Az eredeti tervek szerint a gyorsító megduplázásával fogja elérni a DONES a végleges IFMIF szintű teljesítményt, ami megfelelő energia spektrummal és kellően nagy intenzitású neutron fluxussal rendelkezik majd. Egyes tervek szerint ezt a teljesítmény növekedést a gyorsító fejlesztésével és az alrendszerek kiegészítésével is el lehetne érni. A nemzetközi partnerekkel együttműködve a feladatunk ezen alternatívák mérnöki összehasonlítása az eredeti tervekkel, és a későbbi IFMIF-DONES gyorsító fejlesztés végleges döntésének az előkészítése.

Laboratóriumunk a magyar tagja a DONES-Prep Konzorciumnak, ami 10 európai ország szövetsége a spanyol CIEMAT vezetése alatt, és célja a DONES Berendezés dél-spanyolországi megvalósításának jogi-adminisztratív előkészítése.

Habár laborunk tagjai, elsődlegesen az ITER gépészeti-diagnosztikai elemeinek fejlesztésében vesznek részt, mérnökeink hozzájárulnak számos más diagnosztikai rendszer fejlesztéséhez is más kísérleti fúziós berendezéseken (MAST – Egyesült Királyság, COMPASS – Csehország), valamint önálló projektjeinken túl a kutatóközpont más laboratóriumai számára is teljesítenek mérnöki megbízásokat.

Laboratóriumunkban munkáink során a minőséget és visszakövethetőséget a mai ipari minőségügyi követelményeknek megfelelő PLM rendszerrel, a Dassault Systems 3DEXPERIENCE / ENOVIA rendszerrel támogatjuk, amely a világ vezető megoldása a fejlesztés és az innováció terén.

Tevékenységeink/Kompetenciáink:

  • Konstrukció fejlesztés (CATIA)
  • Végeselem analízis (ANSYS)
  • Gyártás, tesztelés, üzembe helyezés
  • Rendszertervezés (System engineering)
  • PLM rendszerek (3D Experience, Enovia)

Referencia munkáink:

  • ITER elektromos jelátviteli hálózat fejlesztése, tesztelése
  • ITER bolométer kamerák fejlesztése
  • ITER és DEMO Trícium szaporító kazetták fejlesztése
  • ITER töltés-kicserélődés diagnosztika tervezése
  • Plazmadiagnosztikai rendszerek tervezése, fejlesztése, gyártása, tesztelése és beépítése különböző európai fúziós berendezésekbe: Japán – JT-60SA, Egyesült Királyság – JET, MAST, Csehország – COMPASS, Németország – ASDEX Upgrade, Dél-Korea – KSTAR, Kína – EAST
  • Munkáinkról és a terület fúziós technológiai-ipari vonatkozásokról bővebb információ a fuziostechnologia.hu weboldalon érhető el.

Publikációink:

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

https://m2.mtmt.hu/gui2/?type=institutes&mode=browse&sel=institutes21825

A laboratórium munkatársai

Veres Gábor – Tudományos tanácsadó, Laboratórium vezető

Palánkai Miklós – Fejlesztőmérnök, Laboratórium vezető helyettes

Baross Tétény – Fejlesztőmérnök, Ph.D hallgató

Böhm Attila – Fejlesztőmérnök

Kádi Jenő – Fejlesztőmérnök

Németh József – Fejlesztőmérnök

Poszovecz László – Fejlesztőmérnök

Tari Gábor – Fejlesztőmérnök