Jaderná fyzika a energetika

Dovedete si představit chytrý telefon, který nebudete muset nikdy dobíjet, nebo elektromobil, který nebude nikdy potřebovat vyměnit baterii, nebo baterii s takovým množstvím energie, že zcela změní život lidí ve vzdálených oblastech? Tyto představy může údajně splnit kalifornská společnost Nano Diamond Battery (NDB), která vyvinula baterie napájené produkty z použitého jaderného paliva  a mohou být v provozu nepřetržitě po dobu více než 20 000 let. Společnost tvrdí, že baterie je zcela bezpečná pro lidi a že její produkt zcela změní svět. Baterie bude moci udržovat v provozu kosmickou loď nebo nemocnici po velmi dlouhou dobu, aniž by se musela dobíjet nebo vyměnit. Další možností mohou být kapalné radioaktivní baterie na principu betavoltaiky.

Malé modulární jaderné reaktory (Small Modular Reactors - SMR), které jsou v současnosti velkým tématem jaderné energetiky, vyvíjí na celém světě řada firem, a podle některých z nich je velice pravděpodobné, že první komerčně využívané SMR by mohly být v provozu už koncem tohoto desetiletí. Mezi zeměmi, které se na rozvoji této nové oblasti jaderné energetiky významně podílejí, je i Česko.

Před 65 lety, v noci na 25. září 1957, se Československo stalo teprve devátou zemí na světě, která úspěšně zvládla spustit řízenou řetězovou štěpnou reakci. Přelomový okamžik se odehrál v reaktoru VVR-S Ústavu jaderné fysiky (dnešní ÚJV) v Řeži u Prahy a trval pouhých patnáct minut. Díky němu však dnes patříme do klubu 32 států využívajících bezemisní jadernou energii pro výrobu elektřiny i tepla. Zdejší rozsáhlé zkušenosti s jaderným výzkumem i provozem a údržbou elektráren představují pro Česko při plánované výstavbě nových jaderných zdrojů včetně malých reaktorů významnou výhodu.

Ve Spojených státech i ve Spojeném království se čile k světu mají soukromníci investující do jaderné fúze. Proč? Jinde podnikatelům asi chybí informace, kapitál a odvaha. „Fúzního soukromníka„ nenajdete ani v sousedním Německu, natož ve srovnatelných státech v Evropě. (O soukromém sektoru ve výzkumu jaderné fůze jsme psali např. zde: Termojaderná fúze v soukromých rukách | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz), zde: Richard Dinan - první soukromý investor do fúze v Evropě | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz), zde: Soukromá General Fusion ve veřejném Culham Centre for Fusion Energy | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz).) Investice do soukromých fúzních společností se za poslední rok více než zdvojnásobily a bylo založeno osm nových společností, čímž se celkový počet zvýšil nejméně na třicet tři.

Vědci z Českého vysokého učení v Praze a Západočeské univerzity v Plzni navrhují převratné inovativní řešení – využít použité (vyhořelé) jaderné palivo jako zdroj tepla pro města či průmysl! V použitých palivových článcích už neprobíhá žádná štěpná reakce, ale stále se v něm rozpadají štěpné produkty, přičemž vzniká mnoho tepla. Teplo z radioaktivního rozpadu by se dalo využít k ohřevu vody a odtud je jen krůček k systému veřejného dálkového vytápění či zásobování průmyslu teplem.

Jaderná technologie hraje již dlouho dobu důležitou úlohu při významných kosmických misích. Budoucí mise by se ale mohly spoléhat i na jaderné pohonné systémy v mnohem širším spektru aplikací na cestě lidstva ke hvězdám. Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) uspořádala na jaře virtuální akci na téma Atomy pro kosmos - Jaderné systémy pro výzkum kosmu, které se zúčastnilo 500 odborníků ze 66 zemí. Budoucí interplanetární mise s posádkou budou zcela jistě potřebovat pohonné systémy s mnohem větší účinností, než kterou mohou poskytnout zařízení na bázi toho nejvýkonnějšího chemického pohonu. Pro kosmické mise, které potřebují velké elektrické výkony, například mise s posádkou na Mars, by mohl být konkurenční alternativní volbou pohonu i štěpný nebo dokonce fúzní jaderný reaktor.