Két napja tért vissza az antianyag meghajtású magyar űrhajó. Az űrhajósokat nagy tömeg várta. Ott voltam én is az osztályommal az üdvözlők sorában. Persze ismét voltak plakátok a készülő két új nukleáris erőmű ellen, NO TÓRIUM és NO FÚIZÓ feliratokkal.
 Roppant kíváncsian vártuk, hogy találtak-e életre utaló jelet a Szaturnusz Titán nevű holdján a magyar misszió tagjai. De az sem lenne mellékes, ha új ásványokat találnak, melyek nálunk nem fordulnak elő. Az elhozott leletek vizsgálata azonban sokáig fog tartani.
 Az expedíció tagjainak kiválasztása nem ment egyszerűen. Nagyon sok jelentkező volt, akik közül jóval többen meg is feleltek a szigorú egészségügyi és mentális kritériumoknak, mint a lehetséges létszám. És akkor mégis milyen szempontok alapján döntsenek? És itt jött be a válogatásba a politika: ki kinek az ismerőse, párttársának rokona. Ahogy azt már megszokhattuk az elmúlt ezerháromszáz évben. De jegyezzük meg, hogy ez máshol sem megy másképp!
 Estére végül csak hazaértem és elkezdtem gondolkodni azon, hogy a tiltakozás témáit valahogy fel kellene dolgozni az iskolában a Science tantárgy fizika óráján. Tulajdonképpen nem is sokat kell változtatnom a tanmeneten, amit szerencsére elég rugalmasan írtam meg. És az órák tíz százalékát eleve aktuális témák megbeszélésére terveztem be. Majd megkérek néhány érdeklődő diákot, hogy készüljenek fel az egyes résztémákból. A 22. századi oktatás egyik fontos célkitűzése, hogy a leendő állampolgárok képesek legyenek önállóan korrekt ismereteket szerezni a tényeken alapuló véleményük kialakításához.
 Hazánkban két nukleáris erőmű beruházása kezdődött meg. Az egyik alapanyaga a tórium, amely ugyan magában nem képes az uránhoz (pontosabban az urán 235-ös izotópjához) hasonlóan neutron hatására elhasadni két kisebb atommagra, de viszonylag egyszerűen hasadóképes izotóppá lehet átalakítani. A technológiát Indiában dolgozták ki, és már több országban építettek ilyen elven működő erőművet. Ezért döntött hazánk az Indothor konzorcium pályázata mellett. Ez lesz a Paks IV. beruházás. A telephely a hagyományoknak megfelelően Paks mellett lesz.
 A másik nukleáris erőmű egy valóban új technológia megvalósítása lesz, melyben hazánk az élen fog járni. Ugyan ez sem új, hiszen már régóta ismert tény, hogy nem csak a nagy atommagok hasadásakor szabadítható fel sok energia, hanem a kis magok fúziója esetében is, sőt ekkor ténylegesen több is felszabadul. De ehhez hosszú évtizedekig több energiát kellett befektetni előzetesen, hiszen az egymást taszító pozitív töltésű atommagokat kell olyan közel préselni egymáshoz, hogy létrejöhessen azok egyesülése, fúziója. De ez végre sikerült. Ebben nagy szerepe volt a több, mint száz éve megépített első kísérleti erőműnek Dél-Franciaországban, melynek ötven éves tapasztalatait felhasználva építettek még két hasonlót Spanyolországban és Belgiumban. Ezek már hatvan éve megfelelően működnek. És most, 2155-ben akarnak még kettőt építeni. Az egyiket ismét Franciaországban, a másikat mindenképpen Európa keleti részén. A fő vállalkozó a francia Gallfuz vállalat, de természetesen egyes részegységeket helyi cégek készítenének. Végül hazánkra esett a választás, mivel nálunk nagyon sok kiváló műszaki és természettudományos szakemberből álló gárda és jól működő ipari gyártó cégek vannak, akik a tervezésben és a kivitelezésben is elsőrangúak. Ezt Debrecen környékén gondolják felépíteni, hiszen a több évszázados múltra visszatekintő ATOMKI most is sok nukleáris kutatót foglalkoztat.
 A kiváló hazai szakembergárda létrejöttének érdekes története van. A 21. század elején drasztikus mértékben visszaszorult hazánkban a természettudományos oktatás, mely a század második felére, a 2060-as évekre nagyon komoly visszaesést okozott. Az ipari cégek nem kaptak megfelelő munkaerőt. E miatt a már hazánkban működő nemzetközi cégek elhagyták az országot, hiszen már arra sem volt kapacitás, hogy az idehozott technológiát át tudják adni, nem, hogy fejleszteni. Sőt, a meglévő műszaki, informatikai berendezések karbantartása is nehézségekbe ütközött. Mindezek következtében 2072 tavaszán be is ütött a krach. Először csak a klíma állt le sok helyen, majd az internet, aminek következtében sok további szolgáltatás is elérhetetlenné vált. Az amúgy kellemes tavaszi melegben sok ezer ember vonult az utcára, hogy a kormány tegyen valamit. Ezt a későbbiekben technológiai lázadásnak nevezték el. A probléma elhárítására elsősorban indiai szakemberek jöttek segítségünkre, akik pár hét alatt rendbe hozták a hálózatot és további fejlesztésekre tettek javaslatot.
 India fejlődése töretlen volt az utóbbi száz évben. Nagyon sokat költöttek az oktatásra. A természettudományos terület kiemelt támogatást évezett. Ennek következtében India műszaki nagyhatalom lett, különösen az informatika és a nukleáris technika területén. Többen le is telepedtek nálunk, de ennek komoly ára volt, mivel a fizetésük jóval magasabb volt, mint a magyar átlag, sőt az indiai átlagnál is, hogy megérje számukra nálunk élni.
 Az eseményeket követően a hazai, bennszülött mérnökök, kutatók, sőt matematika és természettudomány szakos tanárok fizetését is fel kellett emelni, mivel mindenki rájött arra, hogy hazai szakemberek nélkül még nagyobb probléma alakulhat ki. A közoktatásban nagyon színvonalas természettudományos szaktantermeket alakítottak ki. És minden iskolában, nem csak különleges központi helyeken. Így valóban minden gyerekhez eljutott a tudomány, nem csak a kiválasztottakhoz, akiket délutáni foglalkozások keretében el lehetett vinni a korábbi centrumokba.
 Az intézkedések következtében néhány év alatt megoldódott a tanárutánpótlás, hiszen sokkal többen választották azt a pályát hivatásukként, hogy matematikát és természettudományokat oktassanak.
 A tanárképző intézmények erősen preferálták a matematika, a fizika, a kémia, a biológia szakokat. Ezen belül a matematika és valamely természettudományos tantárgy szakpárosítást, hogy a matematika valóban meg tudja támogatni azok tanulását. A matematikusok végre figyelembe vették a természettudományos tantárgyak igényeit és a szerint alakították saját tantervüket. Ismét szerepelt az alapórákon a differenciál- és integrálszámítás is.
 Olyan oktatási stílus kialakítására is sor került, melynek hatására a lányok is örömmel mentek műszaki és természettudományos pályákra. Ehhez nem kellett külön kvótarendszert bevezetni, de ellenben szükséges volt a sok tanári dicséretre és bíztatásra, hogy igenis a lányok érezzék, hogy ők is jók az eredetileg fiúsnak mondott területeken. Arra kellett figyelni, hogy a megbeszéléseknél, vitáknál a lányok véleményei is hangozzanak el, ők is alkothassanak eredeti megoldásokat. Ezek leendő kutató-, fejlesztői munkakörükben is lényeges tényezők lettek, hiszen a különböző eszközöket egyaránt használják nők és férfiak is. Ezért elengedhetetlen, hogy minél többféle szempont érvényesüljön. Illetve egy-egy eszközből többféle legyen, esetleg külön nők és férfiak számára.

A két téma feldolgozása előtt megkérdeztem, hogy a harminc fős osztály miként vélekedik a beruházásokról. Huszonkét fő teljesen egyetértett vele, öten ellenezték és hárman tartózkodtak.
 Az előkészületek miatt végül egy hét múlva került sor a hazánkban felépítendő két nukleáris erőműtípus jellegzetességeinek megismerésére. A szemléltetéshez az előadóterem 3D szimulációs berendezését tudtuk használni. A dupla óra nagyon jó hangulatú volt, sok diák jutott szóhoz. A felkért diákok nagyon jól felkészültek. Inkább egy kellemes szakmai beszélgetéshez hasonlított, mint klasszikus tanórának.

Az első órán a sóolvadékos tóriumos erőmű körül folyt a beszélgetés.

 Tanár: Zsolti mesélj nekünk arról, hogy kik voltak a sóolvadékos reaktor kitalálói?
 Zsolti: Az olvadt sóval működő reaktor alapötlete a Nobel díjas Wigner Jenőtől származik még 1945-ből. Az első sóolvadékos erőmű tervét egyik barátjával, Alvin Weinberggel közösen alkotta meg és publikálta 1947-ben. Az első kísérleti reaktor meg is épült az 1960-as években, működött is néhány évig, majd leállították, és más irányt vett a nukleáris energiatermelési technika fejlődése.

Közben az osztály megtekintette a két tudós fényképét.

 Tanár: Köszönjük Zsolti, ügyes voltál! Anna mondd el nekünk, hogy milyen előnyei vannak a sóolvadékos erőműnek a hagyományos nyomottvizes atomerőművekkel szemben, ami indokolttá teszi, hogy hazánk technológiát váltson?
 Anna: A sóolvadék nagy előnye, hogy közvetlen a hőátadás, nem falon keresztül kell a hőt a rossz hővezető kerámia töltettől a burkolaton keresztül átvezetni a hűtőközegig. Másik alapvető jó tulajdonsága az atmoszférikus nyomáson elérhető magas hőmérséklet, amellyel magasabb átalakítási hatásfok érhető el, mely kapcsolt energiatermelésre is alkalmassá teszi az erőművet. Ez esetünkben nagyon fontos, mivel a vízből hidrogént is szeretnénk előállítani, melyet utána fűtési célokra is fel lehet használni, vagy a nem elektromos energiával működő közúti járművek üzemanyagaként. A sóolvadékos reaktorokban magában a primer köri hűtőközegben, mely a fluorid-alapú sóolvadék, oldva található meg maga az urán-tetrafluorid (235UF4) üzemanyag, a reaktor pedig lassított, termikus neutronokkal működik. A maghasadáshoz a napjainkban is működő Paks III. reaktorokhoz hasonlóan termikus neutronokra van szükség. A hasadási reakcióban keletkező neutronokat le kell lassítani moderátor közeg segítségével. Erre a célra a sóolvadékos reaktorban grafit tömbök szolgálnak, melyek között a kialakított csatornákban folyik a sóolvadék. Az üzemanyag csak a grafittömbök között lehet kritikus, mivel a só önmagában nem alkalmas moderátornak. A grafitot elhagyó olvadék egy szeparátorba kerül, ahol már üzemeltetés közben eltávolítják hasadási termékeket, melyekből különböző célokra lehet izotópokat elkülöníteni. A legjelentősebb az orvosi célra használhatók. Tehát nem ezért leállítani a reaktort, nem keletkezik nagy mennyiségű radioaktív hulladék, melyet évekig víz alatt kellene tárolni, majd tárolókban elhelyezni. Az olvadék tovább haladva egy hőcserélőbe kerül, ahol energiáját egy szekunder sóolvadékos körnek adja át, majd a szivattyú után visszakerül a grafitos aktív zónába.

Az osztály közben egy 3D szimulációt tekintett meg az erőműről.

 Tanár: Köszönjük Anna, nagyon szépen összefoglaltad a lényeges dolgokat! Úgy látom érdekesnek találtad, mint mindig, ha műszaki megoldásokról beszélgetünk. Érdemes lenne a mérnöki pályán elgondolkodnod! Fruzsina pedig abból készült, hogy elmondja nekünk, miért lehet a tóriumot használni nukleáris üzemanyagként? Kérlek, mondd el!
 Fruzsina: Az 1970-es években továbbfejlesztették a sóolvadékos technológia ötletét azzal a felismeréssel, hogy a tórium is használható nukleáris üzemanyagként. A 232Th atommag egy neutron befogásával 233Th-á alakul, mely 23 perces felezési idővel béta bomlással 233Pa-á alakul. A protaktínium, ha nem fog be több neutront, 27 napos felezési idővel béta bomlás következtében 233U-á alakul, amely ugyanolyan jó hasadó izotóp, mint a Paks3 reaktorokban lévő 235U-as izotóp. Közel annyi energia is szabadul fel hasadásonként.

Közben az osztály szimuláción megtekintette a folyamatot.

 Tanár: Köszönjük Fruzsina! Nagyon ügyes voltál! És most nézzük a sóolvadékos erőmű előnyeit! Attila, miben látod a fő előnyöket?
 Attila: A rendszer működéséből adódóan biztonságos, mivel csak a grafit moderátorok között van termikus neutron, amivel a láncreakció biztosítható. Nincs utólagos reprocesszálás, működés közbeni szeparáció lehetséges, értékes orvosi izotópok nyerhetők ki.
 Tanár: Igen, ügyes voltál! Nézzünk még néhány érvet a tórium mellett!
 Attila: A tórium ciklus kétszázszor hatékonyabb a jelenlegi urán alapú technológiákhoz képest, mivel nincs szükség dúsításra, hiszen a tórium ásványokban csak 232-es tömegszámú izotóp található, továbbá a tórium nem képes önmagában hasadásra, tehát tiszta állapotban is biztonságos. Legalább hatszáz évre elegendő a globális tórium készlet, az uránnál ötször gyakoribb elem.
 Tanár: Gondoljuk meg még azt is, hogy miért Indiából veszük a technológiát?

Közben a Föld tóriumkészletét mutató ábrák kivetítése, országonként oszlopdiagramon is ábrázolva és térképen is.

 Attila: A Föld legnagyobb tórium készletével India rendelkezik, akik már az 1970-es években elkezdték saját erőműveikben alkalmazni, de még csak kiegészítésként. Ellenben azóta teljes mértékben kifejlesztették a technológiát és már több ország is vásárolt tőlük, mint Grúzia, Románia, Bulgária, Indonézia, akik meg vannak elégedve. Hazánkból több küldöttség is járt ezen erőművek működését tanulmányozni és kedvező tapasztalatokkal tértek haza. A szakembereknek politikusainkat is sikerült erről meggyőznie, így az Országgyűlés elfogadta a javaslatot az erőmű építésére. Az üzembe helyezés határidejére 2165-ös évet jelölték meg.
 Tanár: Nagyon szépen felkészültetek, mindenkit megdicsérek. Úgy látom, hogy nagyot fejlődtetek abban, hogy képesek legyetek önállóan is új ismereteket szerezni, mely felnőtt életetekben fontos lesz. Ez a téma kiváló alkalom volt ennek gyakorlására. Mivel épp csöngetnek és az első témánknak pont a végére értünk, kimehetünk egy kis felfrissülésre az iskola kertjébe.

A második órán a fúziós erőműről folyt a beszélgetés.

 Tanár: Márti, a te témád az volt, hogy elmond az osztálytársaidnak, mi is fúzió lényege? Hol megy végbe magfúzió a természetben?
 Márti: A fúziós energiatermelés alapja a kis atommagok egyesülése (fuzionálása) nehezebbekké. Ilyen folyamatok mennek végbe a csillagokban. A Napban és a hozzá hasonló csillagokban a hidrogén alakul át héliummá. Amikor a hidrogén kezd elfogyni, beindulnak olyan folyamatok is, amelyek során a hélium atommagok alakulnak át magasabb rendszámú atommagokká, mint szén, oxigén, egészen a vasig. A vason túli elemek az „életük végén” járó csillagok felrobbanásakor keletkeznek. Ténylegesen nem mindegyik, a periódusos rendszerben létező elem tud ezekben a folyamatokban létrejönni, vannak, amelyek csak a galaxisok magjában keletkeznek, mint például az arany atommag, de dióhéjban ennyi elegendő nekünk.
 Tanár: Köszönjük, nagyon ügyesen összefoglaltad a lényeget! Orsi témája az volt, hogy elmondja nekünk, milyen folyamat megy majd végbe a fúziós reaktorban.
 Orsi: A hazánkban építendő fúziós erőműben a hidrogén alakul át héliummá. Ehhez a két nagyobb tömegű hidrogénizotóp reakciójára van szükség. Egy deutérium és egy trícium atommag egyesül egy hélium atommaggá, továbbá keletkezik még egy neutron. Tehát nem keletkezik radioaktív melléktermék, mint a maghasadás során, és jóval több energia is szabadul fel egyetlen reakcióban.

Orsi előadása közben a 3D szimulátor kivetítette a folyamatot az osztálynak.

 Orsi: A hőcserélőn keresztül ezzel az energiával gőzt lehet fejleszteni, mely meghajtja a turbinát, ami meghajtja a generátort, mint bármilyen más elektromos energiát előállító erőműben, melyet szintén mutatott a 3D szimulátor.
 Tanár: Köszönjük! Jól összefoglaltad a legfontosabb folyamatot! Laci kérlek mutasd be, hogy milyen berendezésben megy végbe a fúzió a tervezett erőműben?
 Laci: A fúzió folyamata a TOKAMK-ban megy végbe, amely egy tórusz alakú berendezés. Ebben elektromágnes segítségével erős mágneses mezőt hoznak létre, amely képes a magas hőmérsékletű plazma tárolására. A plazma ionizált gázt jelent, amely a negyedik halmazállapotnak tekinthető a szilárd, a folyékony és a gáz mellett. A több millió °C hőmérsékletű plazma hagyományos tárolókban nem helyezhető el, hiszen nincs olyan szilárd anyag, amely ekkora hőmérsékletet kibírna. Ezt a problémát oldják meg az erős mágneses tér segítségével, a plazma ténylegesen ebben lebeg. A mágneses mező tartja össze a töltött részecskéket. A mágneses mezőt jelképező indukcióvonalak toroidális mágneses felületeken futó helikális módon tekerednek fel, melyet a 3D szimulátor mutat meg a diákoknak. Ezeket a külső tekercsekben folyó áram és a plazmaáram együttesen hozzák létre. Ez fűti plazmát és egyben össze is nyomja. Ebben jöhet létre a fúzió.
 Tanár: Köszönjük! Ezek után gondoljuk át, hogy mik a fúziós erőmű előnyei a maghasadáson alapuló erőművekkel szemben?
 Anikó: Kevés bemenő napi üzemanyag szükséges, hiszen egy reakcióban sok energia szabadul fel.
 Zoltán: A fúzió során keletkező anyag, a hélium 4He nem radioaktív. Azonban a trícium igen, de azt helyben állítják elő. A keletkező neutronok azonban felaktiválják a szerkezeti elemeket. Ez azt jelenti, hogy az atommagok neutront elnyelve radioaktív izotópok lehetnek. De ezeknek rövid a felezési idejük.
 Klári: Amint a reaktor eltér az üzemi állapottól, a fúziós reaktor azonnal leáll. Tehát nem kell tartani a teljesítmény hirtelen emelkedésével járó balesettől.
 Anna: Egyik tervezett erőmű esetében sem keletkeznek üvegház hatású gázok.
 Tanár: A dupla óra elején megkérdeztem, hogy mi a véleményetek a két nukleáris erőművel kapcsolatban. Most azt kérdezem, hogy változott-e a véleményetek az elhangzottak alapján? Elsősorban az ellenzőkre és a tartózkodókra gondolok.

Az osztály ismételten szavazott a beruházásokkal kapcsolatban.

 Tanár: Úgy látom, hogy a három tartózkodó már egyetért, az öt ellenző közül hárman egyetértenek, két fő pedig ellenzőből tartózkodóvá vált.

Az óra végén az osztály minden tagja megköszönte a tájékoztatást, örültek a beszélgetésnek. Többen jelezték, hogy otthon is beszélgetnek majd a témáról. A diákokkal közösen megállapítottuk, hogy a véleményalkotáshoz kiemelten fontos az adott témáról való minél több információ megszerzése és nem egyszerűen érzelmi alapon kell döntéseket meghozni.

 Radnóti Katalin