Jaderná fyzika a energetika

https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/3374-wham-magneticka-zrcadlaZdá se, že vypukla fúzní tlačenice. Po období, kdy se posměšně říkalo, že fúze bude vždy za dvacet let, se najednou každý stává optimistou. Každý chce mít fúzní elektrárnu první. Zdá se, že jsou dvě aktivity, nebo dokonce tři, které na výzkum termojaderné fúze v poslední době přitahují pozornost. Jsou to pokroky ve stavbě tokamaku ITER, počátky spolupráce soukromých a vládních projektů a vysokoteplotní polovodiče (HTS). Pokud se nestane nic zlého, bude letos v tokamakové jámě na staveništi ITER všech devět sektorových modulů. Impozantní pohled na obrovskou toroidální komoru udělá dojem na každého diváka a přesvědčí mnohého, že tokamak ITER je na dobré cestě a termojaderná fúze může v dohledné době být slušným byznysem. Kdo přijde pozdě, bude sám sobě škodit. 

Uzavřené radioaktivní zdroje se denně používají po celém světě v zařízeních k léčbě rakoviny, sterilizaci krve a zdravotních materiálů a k zajištění bezpečnosti potravin. Protože radioaktivita ubývá s časem, dříve nebo později je nutné vyměnit uzavřený zářič za „čerstvý“. Kam s tím starým? V době cirkulární ekonomiky a podpory udržitelnosti hledají výrobci a uživatelé způsoby, jak zdroje znovu použít a recyklovat, a tím snížit i odpad. Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) spojila rozhodovatele, uživatele, regulátory, výrobce, dodavatele a specialisty a založila inciativu pro opětovné využití a recyklaci nevyužívaných uzavřených radioaktivních zdrojů (DSRS, Disused Sealed Radioactive Sources).

Vysoko v budově Tokamaku ITER, který se právě staví v jižní Francii, se nacházejí speciální místnosti s citlivou elektronikou. Ta vyžaduje ochranu před neutronovým a gama zářením, které bude ITER za provozu produkovat, a které by elektronické součástky mohlo časem degradovat nebo způsobit softwarové chyby. Řešení? Zbrusu nová malta pro speciální místnosti! Srdce nadšených domácích kutilů by nad ní zaplesalo!

V moderní medicíně se hojně využívá ionizující záření, jak v diagnostice, tak v terapii. Lékaři a radiační fyzici přesně plánují zákroky a vypočítávají potřebnou radiační dávku. Víme ale s jistotou, jakou dávku absorbovalo pacientovo tělo? Každý jsme jiný a záleží na mnoha dalších okolnostech. Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) vede od roku 2017 výzkumný projekt MEDBIODOSE, do kterého se zapojilo 27 zemí. Jeho úkolem je osvětlit, jak expozice ionizujícímu záření skutečně ovlivňuje lidské zdraví. Projekt se zaměřil na klinické aplikace biodozimetrie, na to, jak lze použít měření biologických reakcí k odhadu množství ionizujícího záření, které pacient obdržel. Během několika let projekt získal nová a velmi užitečná data, která rozšiřují potenciál dozimetrických biomarkerů – biologických indikátorů, které odrážejí množství ionizujícího záření, kterému byl člověk vystaven. (V závěru článku najdete přehled, kde všude se záření v medicíně využívá.)

Existuje jaderný reaktor, který vyrobí více paliva, než sám spotřebuje. Zní to jako sci‑fi, ale postavit jej už zkouší lidstvo od padesátých let. Celkem jich postavilo asi 20, ale jen dva jsou v provozu. Nyní k nim přibývá zbrusu nový v Indii. V Kalpakkamu, na pobřeží Tamilnádu, dosáhl Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) svého prvního kritického stavu – okamžiku, kdy se v jeho aktivní zóně rozběhne stabilní, samoudržující se štěpná reakce. Tento milník označil indický premiér jako „definující krok“ pro budoucnost země. Proč je to tak velká věc? Protože PFBR není jen další jaderný reaktor. Je to most do budoucnosti, který může změnit způsob, jakým lidstvo získává energii.

Plánovaná jaderná elektrárna má mít čtyři bloky: dva velké bloky s tlakovodními reaktory VVER-1000, každý o elektrickém výkonu 1 000 MW_e a dva malé modulární reaktory (SMR) typu RITM-200N, každý o elektrickém výkonu 55 MW_e. Uzbekistán se stane první zemí na světě, která postaví integrovanou jadernou elektrárnu, kde budou na jednom místě současně provozovány moderní malá i velká jaderná elektrárna. Stavitelem je ruský Rosatom, práce provádějí uzbečtí subdodavatelé. Elektrárna bude mít životnost nejméně 60 let. Projekt je výsledkem smlouvy mezi Ruskem a Uzbekistánem podepsané v květnu 2024.