Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 359

Výzkum fúze hledá nové cesty

Po dvou odložených termínech předpokládaného dosažení prvního plazmatu v tokamaku ITER (z 2016 na 2019, pak na 2025) již probleskují zprávy o čtvrtém termínu (2028). Také se značně zvyšují náklady z plánovaných 5,6 mld dolarů na dnes odhadovaných 22 mld (zatímco americké ministerstvo energetiky DOE operuje se sumou 65 mld). Není divu, že jeden ze sedmi partnerů hledá záruky, že se tokamak vůbec dostaví. Ovšem myšlenka produkovat v podstatě neomezené množství čisté energie s podobným poměrem nákladů a výstupů jako tradiční jaderné štěpení – ale bez radioaktivního odpadu - je příliš lákavá, než abychom se vzdali.

Fotogalerie (1)
Staveniště tokamaku ITER v říjnu 2019 (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)

Pochybujícím partnerem jsou Spojené státy americké, které přišly s více než zajímavým nápadem. Vyhlásily nový program zvaný INFUSE. V češtině označuje infuze dodání živin tělu přímo do žíly a ve fyzice vysokoteplotního plazmatu tvar slova připomíná směr do (termojaderné) fúze. INFÚZE je spolupráce národních laboratoří či universitních pracovišť se soukromými společnostmi, které se zabývají, ale také nemusejí, termojadernou fúzí. Pozorní čtenáři Třípólu si určitě vzpomenou na několik článků, které o takových firmách psaly. Dotace se pohybují (program už běží) od 50 do 200 tisíc USD.

Zvláštní pozornost se věnuje „podpůrným technologiím“, které by mohly přispět k urychlení vývoje fúze, jako jsou nové a vylepšené supravodivé magnety – vysokoteplotní supravodiče ze vzácných zemin (REBCO – Rare Eather Baryum Cooper Oxide), materiálovým vědám, diagnostice, modelování a simulacím a experimentálním dovednostem.

Vedení projektu se ujaly dvě národní laboratoře ORNL (Oak Ridge National Laboratory) a PPPL (Princeton Plasma Physic Laboratory). ORNL je sídlem Americké Domácí agentury ITER (každý partner Organizace ITER má svojí Domácí agenturu (Domestic Agency)) a PPPL s fúzním výzkumem v USA začínala. Byla sídlem legendárních stelarátorů Lymana Spitzera. Dennis Youchison, inženýr jaderné fúze s rozsáhlými zkušenostmi v oblasti komponent vidících plazma, bude ředitelem a jeho zástupcem bude Ahmed Diallo, fyzik s odbornými znalostmi v oblasti laserové diagnostiky.

Jsem nadšený potenciálem INFUSE a věřím, že tento krok vdechne celé fúzní komunitě nový život,“ říká Youchison v tiskové zprávě DOE (Department of Energy, Ministerstvo energetiky USA). „Stále více soukromých společností se dnes ve Spojených státech zajímá o rozvoj nákladově efektivních zdrojů energie z jaderné syntézy a chce přispět vědeckými řešeními, která napomohou tomu, aby se fúze stala realitou.

Partnerství s Ústavem fyziky plazmatu v Praze

Pro příklad partnerství národní a soukromé laboratoře nemusíme chodit daleko; stačí zaskočit do Massachusetts, konkrétně do MIT (Massachussetts Institute of Technology). Ano, právě ten by měl spolupracovat s Ústavem fyziky plazmatu AV ČR. MIT proslulo tokamaky s relativně silným magnetickým polem. Když vyschly zdroje dosud největšího z Alcatorů, Alcator CMod s polem 9 T, Američané zjistili, že tokamak v Praze bude mít 5 T. Nemusí pršet, jen když kape, a tak už  je smlouva podepsána - budeme se těšit, až začne kapat.

Ovšem vraťme se k Infuzi. Po celém světě  se výzkum v oblasti fúze univerzitního formátu rychle rozvíjí díky partnerstvím se společnostmi ze soukromého sektoru. Například centrum MIT v oblasti fyziky plazmatu získalo v posledních několika měsících finanční prostředky z Commonwealth Fusion Systems a italského ropného a plynárenského gigantu Eni. Nově založená společnost se jmenuje MITEI (MIT Energy Initiative).

Tento druh mezinárodní spolupráce je čím dál častější. Jak se nové technologie vyvíjejí, jejich strategický význam je zjevnější. Nově vznikající sektor kvantové výpočetní techniky byl plný mezinárodní rivality. Samozřejmě, že vojenské aplikace kvantové výpočetní techniky jsou vysokou prioritou. Prezident Trump nedávno podepsal zákon o národní kvantové iniciativě, aby lépe koordinoval výzkum kvantové výpočetní techniky u amerických vládních agentur. Jeden by si však myslel, že v podstatě neomezená energie by měla být také považována za otázku národní bezpečnosti, o ekonomické prioritě nemluvě.

Stejně jako je kvantová výpočetní technika schopna zásadně přeměnit digitální infrastrukturu, jaderná energie by mohla radikálně změnit energetickou infrastrukturu způsobem, který jistě nedokáže žádný jiný zdroj energie, včetně energie sluneční a energie větru, které vyžadují další inovace skladování energie. Zrychlení této transformace energetické infrastruktury bude rozhodující pro zachování strategické a ekonomické výhody ve druhé polovině 21. století.

Vedení jakéhokoli odvětví vyžaduje riskovat. Jaderná syntéza zůstává velkým rizikem jak pro vlády, tak pro soukromé podniky. Protože jsou na obzoru průlomové výzkumy, které začnou fúzi znovu vyzdvihovat  do středu pozornosti veřejnosti, měli bychom v roce 2020 očekávat o fúzi další debatu - a to je dobrá perspektiva.

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Fyziklání 2020

Dne 14. 2. 2020, tedy ještě před uzavřením škol kvůli koronavirové epidemii, se uskutečnila mezinárodní fyzikální soutěž pro týmy středoškoláků Fyziklání 2020, kterou pořádá skupina vysokoškolských studentů FYKOS (Fyzikální korespondenční seminář).

Krev od vyléčených pacientů se může stát lékem na Covid-19

Tento týden v New Yorku začíná test experimentální terapie současné pandemické nemoci Covid-19, způsobené novým koronavirem. Tento typ terapie je znám již více než 100 let, byl použit v roce 1918 při pandemii tzv. španělské chřipky. Tehdy nebyly k dispozici žádná antivirotika ani očkování.

www.rouskyvsem.cz.

Je období řádícího koronaviru způsobujícího nemoc Covid-19. Podpořme dobrou věc, nic nás to nestojí. V této vypjaté situaci lze na internetu najít spoustu informací. Některé jsou ověřené, jiné typické “fakenews”. A to je problém. Proto se tým stojící za webem rouskyvsem.

Sluncem poháněné vzducholodě

Byly doby, kdy byly vzducholodě považovány za budoucnost létání. Pak upadly v zapomnění, aby se nyní vrátily jako „zelenější“ způsob dopravy. Britská firma Varialift Airships plánuje stavět vzducholodě poháněné sluncem, které by se měly používat v mezinárodní přepravě nákladů.

Amatérská ochranná rouška

V boji proti koronaviru je potřeba velkého množství ochranných roušek a zdravotnických masek. Odborníci vyzývají: „Noste všichni masku, abyste se vyhnuli infekci!“. Rostoucí poptávka způsobila vážný nedostatek masek. Ochranné roušky v lékárnách byly brzy vykoupené, což mezi lidmi vyvolávalo paniku.

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