Fúzní omyly….

Podívejme se na několik omylů, které se nevyhnuly ani tak špičkově sofistikovanému vědnímu a technickému oboru, jako je jaderná fúze:

1. Omyl v Argentině
2. Omyl ZETA
3. Co bylo dříve?
4. Ropná krize

Omyl Ronalda Richtera v Argentině

O Ronaldu Richterovi jsme v Třípólu psali již vícekrát, a tak jen stručně: Richter, sudetský Němec, se narodil v Sokolově (Falkenau am Oder) v roce 1909. Po obhájení doktorátu na Německé universitě v Praze se vrátil do rodného Sokolova. Tam ho v chemických závodech zaujal nestabilní režim elektrického oblouku, zabýval se jím i v Argentině po II. světové válce. Tam nabídl prezidentu Argentiny, Juanu Perónovi, že využije termojadernou fúzi k uvolnění laciné, bezpečné a výkonné energie. Znalosti termojaderné fuze Ronalda Richtra byly slabé, mnohem slabší než jeho současníků, kteří k ní měli mnohem blíže, zejména skupina v projektu Manhattan. (Tam dokonce Teller prohlásil, že zisková termojaderná fúze není uskutečnitelná. Teď už víme, že to byl omyl.) Po dvou letech výzkumu na ostrově Huemul oznámil Ronald Richter svému donátorovi, že termojadernou fúzi zvládl. Tisková konference Junana Peróna neuvěřitelnou novinu oznámila celému světu. Zpráva nebyla pravdivá, Richter se mýlil. Nicméně jeho omyl byl impulsem pro systematický výzkum řízené termojaderné fúze jak v Sovětském svazu, krátce na to ve Spojených státech a později v celém světě.

S Ronaldem Richterem se pojí ještě další omyl, zejména v Čechách, kde se vehementně mluví o Richterovi jako o podvodníkovi. Richter byl sice zvláštní osobnost, byl výmluvný, nepublikoval, nicméně podvodníkem nebyl. Mýlil se, ale to se v jeho době ohledně termojaderné fúze mýlila většina. Dokonce i jinak dobrý fyzik, Mario Mariscotti, autor podrobného popisu působení Ronalda Richtera v Argentině, popsal jadernou fúzi ve svém díle El secreto atomico de Huelmul – cronica origen de la energie atomica en la Argentina takto:

„Když se jádro ‚dotkne‘ jiného, vstupuje do hry silná přitažlivá jaderná síla, která překoná intenzivní vzájemné elektrostatické odpuzování a na velmi krátkou dobu se může vytvořit složený systém. K tomu jsou pochopitelně zapotřebí velmi vysoké teploty. Následný rozpad tohoto mimořádně excitovaného systému je analogický k procesu štěpení a za předpokladu, že proběhla první fáze – to je fúze dvou jader dohromady – lze získat energii stejným způsobem, jak je uvedeno výše pro případ štěpení.“ To je ovšem omyl dost velký.

Omyl zařízení ZETA v Británii

Zařízení ZETA (Zero Energy Thermonuclear Assembly) bylo spuštěno roku 1957 v UK Atomic Energy Authority v Harwellu ve Spojené království. Šlo o tzv. pinch experiment, který se snažil stlačit horké plazma pomocí silného elektrického proudu, respektive jeho magnetického pole, tak, aby došlo k jaderné fúzi (tedy ke slučování jader, podobně jako ve Slunci).

Na začátku roku 1958 britští vědci oznámili, že ZETA dosáhla řízené fúze. Klíčovým důkazem měly být detekované neutrony; ty vznikají právě při fúzi deuteronů. Neutrony se objevily koncem srpna 1957. Neutrony sice skutečně vznikaly, ale nepocházely z termonukleární fúze v horkém plazmatu, byly generovány jiným mechanismem, pravděpodobně díky nestabilitám plazmatu, lokálním urychlením částic, interakcím s materiálem stěn zařízení. Jinými slovy: šlo o „nepravé“ neutrony, v žádném případě nešlo o důkaz stabilní fúze. Už během roku 1958 vědci v Harwellu sami své závěry revidovali a zejména po Spitzerových odhadech veřejně přiznali, že ZETA nedosáhla kontrolované fúze a pozorované neutrony byly špatně interpretovány.  

Důsledky? Původně plánované větší zařízení, než bylo ZETA (už v té době největší na světě), nebylo postaveno. Nicméně byla ověřena nová metoda přímého měření teploty elektronů pomocí Thomsonova rozptylu na elektronech, která o deset let později potvrdila Arcimovičovu rekordní teplotu elektronů na tokamaku T3 A.

Co bylo dříve: otevřená nebo uzavřená zařízení pro magnetické udržení plazmatu?

Tvrzení, že uzavřené zařízení s magnetickým udržením (tokamak, stelarátor) vzniklo spojením konců lineárního otevřeného zařízením snahou eliminovat ztráty otevřenými konci, není pravdivé, i když to tvrdí i někteří renomovaní vědci. První postavené experimentální zařízení pro výzkum termonukleární fúze byl kupříkladu toroid Jacobsena a Kantrowitze z Langley v r. 1938, kdy po termojaderných zrcadlech nebylo ještě ani vidu ani slechu. Také stelarátor Lymana Spitzera z r. 1952 bylo uzavřené zařízení, i když ne toroid. Stejně tak lze hlásat, že otevřená lineární zařízení vznikla z toroidálních jejich narovnáním ve snaze zjednodušit konstrukci.

Vývoj výzkumu termojaderné fúze nebyl ve znamení „zrcadlo vs. toroid“, ale spíše to byla chaotická soutěž různých nápadů, kde první byl pinch, a ten jak víme byl jak lineární, tak toroidální.

Ropa vs. fúze

Na závěr jedné přednášky o termojaderné fúzi se zeptal posluchač, zda se nějak dotkla výzkumu termojaderné fúze první ropná krize v roce 1970. Přednášející z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT rezolutně odpověděl: NE! Výzkum fúze je dlouhodobá záležitost… Nu, mýlil se. Viz obrázek pod článkem.

Neměl pravdu, a tak jsme zvědavi, zda současná politika USA bude mít podobný efekt, jako měla ropná krize v roce 1970. Nicméně silně pochybuji, že americký muž číslo jedna zaútočil na Írán s úmyslem podpořit výzkum termojaderné fúze.

Obrázek Milan Řípa a kolektiv: Řízená termojaderná fúze pro každého, UFP AVČR 2011