Szegeden fejlesztik ki a nukleáris anyagok felezési idejének csökkentését

Magyar-francia-amerikai együttműködés indul a Szegedi Tudományegyetem vezetésével. A kutatási projektre alapozva nemzetközi konzorcium jön létre a nukleáris hulladékok hatékonyabb kezelését szolgáló eljárás kifejlesztésére a szegedi ELI-ALPS kutatóközpont lézerrendszerének felhasználásával. Az erről szóló háromoldalú szándéknyilatkozatot Palkovics László innovációs és technológiai miniszter Egyesült Államokban tett látogatása alkalmából írták alá 2019. április 5-én. A tárcavezető bejelentette: a magyar kormány a projektet a nemzeti kutatási programban 3,6 milliárd forinttal támogatja.

A nukleáris hulladék kezelésében világszerte speciális kihívást jelent a hosszú felezési idejű, kiégett fűtőelemekben található radioaktív komponensek tárolása. A néhány 100 évnél rövidebb felezési idejű anyagok esetében ez tulajdonképpen megoldottnak tekinthető. A problémát a jóval hosszabb felezési idejű anyagok évezredes távlatban is biztonságos elhelyezése jelenti, ennek módja lehet az ún. P&T (partitioning and transmutation) eljárás. A partícionálás során a nukleáris hulladék különböző komponenseit szétválasztják, majd ezek közül a hosszú felezési idejűeket transzmutációval átalakítják. Az anyagot például neutron besugárzásnak teszik ki, aminek hatására az stabil vagy gyorsan lebomló maggá, vagy magokká alakul.

Az alkímiát idéző, de működőképes transzmutáció ötlete nem új, már évtizedek óta ismert, hogy ezzel az eljárással a radioaktív hulladék kezelése lényegesen könnyebbé válik. A gyakorlati alkalmazást azonban lényegében lehetetlenné teszi, hogy a szükséges neutron nukleáris reaktorokban, vagy gyorsítók segítségével állítható elő. A kulcskérdés tehát az, hogy kifejleszthető-e egy lényegesen olcsóbb, egyszerűen kezelhető neutronforrás – fogalmazott Prof. Dr. Szabó Gábor, a Szegedi Tudományegyetem professzora. A 2018-ban fizikai Nobel-díjjal kitüntetett, nemrégiben a Szegedi Tudományegyetemen vendégelőadást tartó Gerard Mourou egy olyan javaslatot dolgozott ki Toshiki Tajimával közösen, amely ezt az akadályt lézeres gyorsításon alapuló neutronforrással küszöbölné ki. A gyakorlati megvalósításban, ami akár tudománytörténeti áttörés is lehet, a Szegedi Tudományegyetem az elsők között vesz részt.

Palkovics László innovációs és technológiai tárcavezető a nemzetközi megállapodásról elmondta: „A számítógépes szimulációk szerint a demonstrációs kísérletek eredményes elvégzésére a szegedi ELI-ALPS kutatóközpont lézerrendszere kínálja a legjobb esélyt. Ezért a magyar kormány úgy döntött, hogy a transzmutációhoz szükséges lézeres neutronforrás kifejlesztését nemzeti kutatási programként három évre, összesen 3,6 milliárd forinttal támogatja. A projekt sikeres megvalósítása érdekében egy nemzetközi konzorcium létrehozására, munkájának koordinálására kapott megbízást a Szegedi Tudományegyetem.”

E folyamat elősegítése érdekében született együttműködési szándéknyilatkozat pénteken délután a Szegedi Tudományegyetem, a híres párizsi Ecole Politechnique – amelynek professzora Gerard Mourou – és az amerikai University of California, Irvine, a kaliforniai székhelyű TAE vállalat – amelynek professzora, tudományos igazgatója Toshiki Tajima – között. Az aláírt dokumentum teremti meg az alapvető kereteket a projekt sikeres megvalósításához, további együttműködő partnerek bevonását is lehetővé téve.

A világelsőség azt jelenti, a kormány támogatásának köszönhetően Magyarországon, az ELI – Szegedi Lézerközpontban, a világ fizikuselitjének aktív közreműködésével fejlesztik ki azt az eljárást, amellyel radikálisan csökkenthető a kiégett nukleáris fűtőelemekben található radioaktív anyagok felezési ideje, így az a környezeti és biztonsági terhelés, mely ezen anyagok kezelésével együtt jár.

Borítókép: A szegedi ELI-ALPS Lézeres Kutatóközpont átadott épületegyüttese egyik tömbjének belső tere az 2017. május 23-án, a központ ünnepélyes megnyitója napján.