Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 343

Místo, kde se rodí budoucnost

Takových míst je po světě spousta, ale málokdo o nich ví. A pokud už ano, většinou přesně netuší, jak takové tvoření budoucnosti probíhá. Ta místa jsou vědecké výzkumné ústavy a aby se veřejnost dozvěděla, co se v nich vlastně děje, pořádají se tu jednou do roka dny otevřených dveří.

Fotogalerie (2)
Takhle vypadá zevnitř největší tokamak světa JET v Culhamu u Oxfordu.

V sobotu 31. března se měly otevřít brány Max Planckova fyzikálního institutu v Garchingu, městu nedaleko Mnichova. Protože mě zajímal jak Mnichov, tak fyzika, neváhala jsem a vyrazila.
Po příjezdu nočním vlakem a ubytování v příjemném Jugendherbergu jsem si pátek vyhradila na prohlídku města. Centrem Mnichova vedou příjemně široké ulice bohatě obložené obchody a nějakou tou kulturní památkou. Prohlédla jsem si novogotickou radnici i s jednající radou, kašnu, několik uměleckých děl přímo na ulici (druhý den večer přibyla k bronzovému divočákovi i živá socha - na bílo obarvená slečna) a chrám Panny Marie, jehož dvě věže jsou známou dominantou Mnichova.
Na ostrově v řece Isar stojí Německé muzeum techniky. Pod představou Pražského Národního technického muzea jsem vešla dovnitř, aniž bych tušila, co mě tam vlastně čeká. Na celkem 46 000 metrech čtverečních naleznete automobily, lodě, ponorky i turbíny, průřez raketoplánem a modely družic zrovna tak jako vývoj tisku či výroby látek,
výstavu o ekologii nebo kopii jeskyně
v Lascaux. Velikou předností tohoto muzea je, že si na spoustu věcí můžete sáhnout, zkusit si fyzikální experiment a zjistit, že to doopravdy funguje tak, jak nás učili ve škole.

Tokamak a stelarátor

V sobotu ráno jsem se metrem a autobusem přesunula k Max Planckově institutu. Exkurzi jsem začala účastí na přednášce o termojaderné fúzi, procesu slučování atomů, který by se mohl stát budoucím zdrojem energie pro Zemi. Zde v Garchingu se snaží tento proces uskutečnit na tokamaku Asdex a stelarátoru Wendelstein. Tokamak je zařízení, ve kterém v horkém plazmatu (ionizovaném plynu) může probíhat slučování atomů. Tvoří ho nádoba ve tvaru "pneumatiky" a plazma v ní udržuje magnetické pole obřích cívek. Zatímco tokamak může ve svých útrobách zažehnout fúzi jen na krátký okamžik, stelarátor je schopen pracovat neustále. Tento podivný název patří ještě podivnější aparatuře. Zatímco tokamak má celkem pravidelný tvar, magnetické cívky stelarátoru jsou bláznivě pokroucené. Člověk se až musí divit, jak se vědcům takovýto tvar podařilo objevit a jak dosáhli toho, že to doopravdy funguje. Protože palivem pro termonukleární reaktor je vodík, je možná stelarátor Wendelstein prototypem elektrárny budoucnosti.
Max Planckův institut toho obsahuje samozřejmě mnohem víc, ale na to už se jeďte podívat sami.

Jak napodobit Slunce?

Potřebujeme jen dostat několik lehkých jader, třeba vodíku nebo deuteria, dostatečně blízko k sobě, aby překonala odpudivou elektrostatickou sílu a sloučila se. K tomu "stačí" vyrobit plasma - směs holých atomových jader a elektronů o teplotě několik desítek až stovek milionů stupňů. Ve světě (i v Čechách) se zkoušejí dva způsoby:
1] magnetické udržení plasmatu v zařízeních typu Tokamak a jeho ohřev buď elektrickým proudem tekoucím plasmatem, neutrálními svazky atomů vstřikovanými do komory Tokamaku s vysokou energií nebo ohřev vysokofrekvenčními vlnami.
2] inerciální udržení plasmatu v malinkém objemu, na který se soustřeďují silné paprsky laseru. Vysokovýkonné pulsy laserového světla během 2 nanosekund v milimetrové kapsli s deuteriem
zapálí fúzní reakci. Tuto metodu zkouší také Ústav fyziky plasmatu AV ČR na zařízení zvaném Asterix.

V některém z příštích čísel se k fúzi vrátíme a probereme ji zevrubněji. Mimochodem, víte, že v plasmové kouli s vysokofrekvenčním výbojem, která bývá dekorací na diskotékách, je vlastně řídké a studené plasma s teplotou elektronů kolem 23 000 stupňů Celsia?

Jedno takové místo, kde se rodí budoucnost, máte mnohem blíž - český Ústav fyziky plasmatu AV ČR v Praze. Na výsledcích experimentů zdejšího maličkého tokamaku Castor např. závisí průběhy pokusů na JETu. Více informací na http://www.fzu.cas.cz

Edita Bromová
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Jak jste na tom s informační gramotností?

Jak se studenti druhého stupně základních škol orientují ve světě technologií, které nás obklopují? Jak zvládají aplikovanou matematiku? To ukáže jubilejní 10. ročník informační soutěže IT-SLOT, které se pravidelně účastní tisíce žáků 8. a 9. tříd základních škol z celé České republiky.

Cyklické změny teploty na Zemi

Paleoklimatologové hledají stopy vývoje teplot na Zemi v horninách a fosíliích. Dlouhodobé ochlazování začalo asi před 50 miliony lety, kdy byla průměrná globální teplota 14 °C. Tenkrát ještě nebyla na Zemi trvalá ledová pokrývka a hladina mořské vody byla o více než 70 m vyšší než dnes.

Záhadný lidský mikrobiom

Nedávný výzkum ukazuje, že naše tělo je domovem mikrobů, se kterými se věda předtím nesetkávala. Možná, že se kvůli nim bude i přepisovat strom života. Navíc může mít tato mikrobiální „temná hmota“ i vliv na zdraví.

MAAE zveřejnila nové odhady vývoje jaderné energetiky do roku 2050

MAAE zveřejnila 10. září své nejnovější projekce trendů v energetice, elektřině a jaderné energii do roku 2050. Výroční zpráva nabízí smíšený odhad budoucího příspěvku jaderné energie k celosvětové výrobě elektřiny v závislosti na tom, jak se budou potenciálně ...

Vyřeší největší problém větrných elektráren pojišťovny?

Závislost na počasí je největším problémem větrných elektráren nejen z hlediska jejich vlivu na stabilitu elektrizační soustavy, ale také z pohledu celkové i provozní ekonomiky. Když vítr nefouká, elektrárna nejen že nevyrábí, což dělá problémy v přenosové síti, ale ani nevydělává.

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