Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 339

Třípól o třech milnících

V roce 2016 se scházejí tři milníky projektu mezinárodního tokamaku ITER: 70 let od udělení patentu fúzního reaktoru, 60 let od prolomení fúzní informační železné opony a 10 let od uzavření Smlouvy o ITER. Sedmdesát let výzkumu řízené termojaderné fúze tak pokrývají výročí od nesmělých počátků cesty, která začala skromným doutnavým výbojem ve skleněné výbojce a došla k vakuové komoře, kterou projede patrový autobus. Zvedne-li tokamak ITER závoru před další cestou mířící k fúzní elektrárně, to ukážou nejbližší roky.

Fotogalerie (4)
Staveniště ITER, Cadarache. Základy tří budov tokamaku s fúzním reaktorem uprostřed. (Zdroj: ©FJF Riche)

70 let – Patent fúzního reaktoru G. P. Thomsona

Prvním z výročí je 70 let od okamžiku, kdy G. P. Thomson a M. Blackman podali přihlášku termojaderného reaktoru (1946). Žádné zařízení se podle patentu nepostavilo, ač se o to laureát Nobelovy ceny G. P. Thomson hodně snažil, ale jeho postgraduálové A. Ware a S. Cousins se pod jeho vedením zapsali do dějin jako první lidé, kteří zaznamenali pinčované plazma.

60 let – Fúzní lekce I. V. Kurčatova západní demokracii

O deset let později, v roce 1956, vyslechlo šokované třísetčlenné auditorium v Harwellu přednášku otce sovětské atomové bomby I. V. Kurčatova o „Možnosti zapálit termojadernou reakci ve výboji v plynu“. Kurčatov věnoval zárodku pozdějšího tokamaku, toroidálnímu výboji, pouze jednu větu a popsal podrobně neúspěchy se zažehnutím termojaderné fúze v lineárním pinči. Zdůraznil zejména možnost záměny energetických neutronů původem z interních „urychlovačů“ – elektrických polí nestabilit – za neutrony z termojaderné reakce. Varování však nepadlo na úrodnou půdu. Rychlé neutrony pozorované následující rok na toroidálním Z-pinči, na známém zařízení ZETA, totiž nobelistau J. Crockroft, ředitel AERE Harwell ukvapeně prohlásil na 90 % za termojaderné. Když bylo toto očekávání vyvráceno, sympatie veřejnosti k výzkumu termojaderné energie na nějakou dobu poklesly.

Vystoupení představitele totalitního státu však „vyvrtalo otvor do fúzní železné opony“, která se pod tlakem fyziků obou táborů – totalitního i demokratického – zhroutila. V roce 1958 se II. Mezinárodní konference Atomy pro mír již věnovala především termojaderné fúzi.

10 let – Smlouva o mezinárodním tokamaku ITER

V roce 2006 podepsali v Paříži ministři sedmi partnerů zakládající dokument ITER Agreement – Smlouvu o ITER, která srozumitelně a podrobně popsala způsob stavby, používání, etapy ukončení a rozebrání, financování, organizaci a personalistiku společnosti ITER Organization.

Slavnostní okamžiky proběhly pod taktovkou francouzského prezidenta Jacquese Chiraca a prezidenta Evropské komise M. José Manuela Durao Barrosa a podepisovalo se v historickém Elysejském paláci. Smlouva  z 21. listopadu 2006 ustavila právní mezinárodní subjekt, který za plnění Smlouvy ponese zodpovědnost – ITER Organization - a po ratifikaci smlouvy začala organizace od 24. října 2007 oficiálně fungovat.

Když bylo odsouhlaseno místo stavby na jihu Francie v Cadarache, přiletěly již na podzim 2005 do nedalekého města Saint Paul-lez-Durance první vlaštovky. Od toho okamžiku do začátku vlastní stavby v roce 2010 se počet přímých spolupracovníků ITER Organization rozrostl z 500 na 2 000 a vznikly Domácí agentury (Domestic Agencies, DAs). DAs podepisují smlouvy s dodavateli komponent tokamaku a souvisejících služeb.

0 let – Současný stavební ruch v Cadarache

A co se na místě nejvýznamnější stavby lidské společnosti děje dnes?

První zkolaudovanou budovou, se stala montážní hala pro cívky poloidálního pole. Cívky číslo 2 až 5 jsou totiž tak obrovské, že je nelze převážet a musí se navinout na místě. Hala dlouhá 257 m, vysoká 9 m a 20 m široká má zatím „skladem“ část portálového jeřábu pro dominující stavbu – 60 m vysokou montážní halu, která se právě pokrývá nerezovými plechy. 22 hydraulických zvedáků za pomoci jednoho počítače zvedalo 750 tun střechy více než 24 hodin. Nosnost portálového jeřábu v montážní hale je shodou okolností také 750 tun. Vedle montážní haly se již rýsují základy pro halu čisticí – všechny komponenty se musí před montáží pečlivě očistit.

Kolem kryostatu – termosky minimalizující únik chladu od supravodivých cívek – bude 3,5 m silné a 30 m vysoké biologické stínění. Bednění se plní speciálním betonem, který nevyžaduje hutnění vibracemi. Před vchodem do areálu vítá návštěvníky model stínění v měřítku 1:18 znázorňující jeho složitou konstrukci. Pevnost stínění zajišťuje několik tun kovových desek.

Triumvirát budov tokamakového komplexu, s dnes již nepřehlédnutelnou reaktorovou halou s kruhovým obrysem budoucího reaktoru, doplňuje budova pro diagnostiku a tritiové hospodářství, jejíž výstavba znatelně pokročila. Pod střechou je také servisní budova, která bude zajišťovat pro celý areál teplou a studenou vodu, teplo a plyn. Zvedají se i stěny budovy vysokofrekvenčního ohřevu. Rozestavěná je budova kryohospodářství, ukrývající zkapalňovače, které budou zásobovat supravodivé cívky a vymrazovací vývěvy kapalným heliem a dusíkem. V jámě čekají na plnění olejem transformátory od firmy Hyundai Heavy Industries, které dodaly Spojené státy. Transformátory se napojí na 400kV síť francouzského operátora RTE.

Obrázky použity s laskavým svolením ITER Organization.

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Naše první slova

Původ řeči je jednou z největších záhad lidstva. „Na začátku bylo slovo...“ praví Bible. Ale jaké? Minimálně od biblických časů jsme se snažili rozluštit původ lidské řeči. Je to konec konců jedna z charakteristik, která nás odlišuje od jiných živočichů.

Černá smrt gumy a jak jí čelit

Guma je jedním z neopěvovaných velkých hrdinů průmyslové revoluce. Kromě jejích obvyklých aplikací, jako jsou pneumatiky, kondomy, elastické spodní prádlo, apod., představuje základní složku asi ve 40 000 výrobcích, včetně absorbérů nárazu, hadic, lékařských nástrojů, těsnění, atd.

Z historie i současnosti vynálezů a jejich ochrany

Vynálezy a objevy často přicházejí na svět klikatými cestičkami. Jednou to vypadá, jako by se na ně čekalo tak netrpělivě, že se zrodí hned v několika hlavách v různých koutech světa, jindy je náhodou nebo omylem objeveno něco, s čím si nikdo neví rady.

Jak vyčíslit ekonomické přínosy jádra? A co na to evropský jaderný průmysl?

Společnost Deloitte vypracovala pro Euratom studii o přínosech jaderné energetiky v roce 2019 a 2050. V současné době je v provozu ve 14 zemích EU 126 komerčních reaktorů o výkonu 118 GWe. Do roku 2050 by měl jejich výkon stoupnout na 150 GWe, budou se ale muset snížit investiční náklady.

Astronauti se pořád ptali: Jak se daří myškám?

Myši, švábi, japonské křepelky, ryby, škeble, rostliny.... ti všichni měli možnost ochutnat Měsíc! Po návratu Apolla 11, od jehož mise letos uplynulo 50 let, putovalo množství vzácných vzorků měsíční horniny do laboratoří.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail