Jaderná fyzika a energetika

Co kdyby všechna auta byla poháněna elektřinou? Co kdyby se 11,5 miliardy tun zboží každoročně po celé zemi převáželo rovněž elektrickými nákladními automobily místo benzínových nebo naftových? Co kdyby chemické rafinérie a ocelárny používaly čistou elektřinu místo spalování fosilních paliv a vypouštění milionů tun emisí do oblak? Tohle všechno by v budoucnu znamenalo jasnější oblohu a čistý, lépe dýchatelný vzduch. Znamenalo by to ale podstatně menší emise CO₂? Nikoliv, pokud by elektřina nebyla vyráběna z nízkouhlíkových energetických zdrojů. A zde spočívá úloha jaderné energie.

„Sometimes you just need to switch things up to make them work better. Could be this is one of those instances.“ (Někdy stačí jen změnit věci, aby fungovaly lépe. Možná, že to je jeden z těchto případů. - Vědec Alessandro Marinoni komentuje, že otočení tradičního tvaru průřezu provazce plazmatu v tokamaku poskytuje větší stabilitu fúzních reakcí.) V Čechách se říká: čmelák je příliš těžký na plochu svých křídel, tak nemůže létat. Ale čmelák to neví, tak létá.

Kryostat - pod jeho válcem se skrývá celý tokamak ITER. Skrývá především supravodivá vinutí, neboť při atmosférickém tlaku by se nepřípustně oteplovala, až by ztratila supravodivost. Pravda, vakuum těsně pod kryostatem je sice „horší“ než vakuum ve vakuové komoře, ale stačí na to, aby svou úlohu splnilo. Dolní polovina kryostatu (termosky) je už napevno smontovaná a bylo třeba ji z Kryo-dílny na staveništi tokamaku ITER přesunout do skladiště vzdáleného pár desítek metrů. Tam bude čekat na svůj den D: Na spuštění do jámy pro reaktor tokamaku ITER.

O soukromém kapitálu ve výzkumu řízené termojaderné fúze jsme psali vícekrát a dokonce jste si mohli přečíst recenzi na přehledovou knížku podobného názvu „Soukromý kapitál ve výzkumu řízené termojaderné fúze“. Zatímco v České republice fúzní odborníci na tuto oblast bádání o fúzi pohlížejí s rozpaky, ve Spojených státech spatřil světlo světa program INFUSE, který se snaží finančně zainteresovat na spolupráci národní fúzní laboratoře a právě tyto soukromníky. Ministerstvo pro energii USA si od spolupráce slibuje doslova a do písmene výhody na obou stranách – krátce a stručně: rychlejší dosažení využití fúzní energie v praxi. Rychlejší, než kdyby obě strany pracovaly na stejném tématu odděleně. Zdá se, že American Fusion Project sdružující dvanáct privátních společnosti zabývajících se termojadernou fúzí a Ministerstvo pro energii USA našly společnou řeč. INFUSE dodá energii výzkumu i výzkumníkům.

Očkování v medicíně zachránilo a zachraňuje miliony životů. Co je to ale za nesmysl, očkovat tokamak, řeknete si. A přitom je to tak. Evropský největší tokamak JET v anglickém Culhamu dostane injekci. Pokud to zafunguje, bude stejné injekce dostávat i ITER, který se právě staví. Aby byl odolný proti nestabilitám plazmatu, tzv. disrupcím.

Fúzí při magnetickém udržení (tokamaky a stelarátory) jsme se zabývali podrobně již mnohokrát. Všimněme si udržení inerciálního, které s nepatrnou nepřesností můžeme zaměnit za laserovou fúzi. V roce 1963 sovětští vědci N. G. Basov a O. N. Krochin navrhli použití laseru k zapálení řízené termonukleární reakce. Šedesátá a zejména sedmdesátá léta se nesla ve znamení zkoušek ozařování terčíku termojaderného paliva většími a většími výkony laserů se stále sofistikovanějšími tvary ozařovacích pulzů především v Sovětském svazu a ve Spojených státech. V současné době, je nejvýkonnějším laserovým systémem na světě Národní zapalovací zařízení (NIF, National Ignition Facility) v Livermore Lawrence National Laboratory (LLNL). NIF disponuje 192 paprsky, které v jednom okamžiku ozáří terčík fúzního paliva, stlačí (dojde k implozi) a ohřejí ho energií 2 MJ.