Jaderná fyzika a energetika

V září jsme vzpomněli 60 let od spuštění prvního štěpného reaktoru v Československu. Ale bylo ještě další výročí: 40 let od uvedení do provozu prvního tokamaku v Československu. Kořeny této výjimečné události sahají do doby krátce po založení Ústavu fyziky plazmatu v roce 1959. Tehdy se rozhodovalo o náplni jeho práce a Dr. Miloš Seidl navrhl kromě jiného zkoumat vzájemné působení vysokofrekvenčního (vf) elektromagnetického pole a plazmatu. Začala se tím zabývat dvě oddělení, která sice měnila názvy, ale naštěstí ne tématiku. Zatímco v jednom oddělení se studovala vf pole nestabilit samotného plazmatu, druhé se soustředilo na vzájemné působení vf polí buzených vně plazmatu. Jak experimentální tak teoretické práce byly na velmi dobré úrovni. Zejména studium generace proudu vysokofrekvenčními vlnami vzbudila pozornost sovětských vědců, neboť se nabízel způsob, jak vybudit elektrický proud v plazmatu tokamaku jiným způsobem než původní elektromagnetickou indukcí. Ta totiž činila z tokamaku pulzní zařízení, což v perspektivě termojaderného reaktoru na principu tokamaku nebylo příliš lákavé.

Jak dochází ke snižování životnosti konstrukčních materiálů používaných v jaderných reaktorech, a jak zajistit jejich bezpečnou práci v extrémních podmínkách, tj. radiačním a korozním prostředí za vysokých teplot? Odborné pracoviště zaměřené právě tuto problematiku je Centrum výzkumu Řež (CVŘ) v Řeži u Prahy, zejména jeho projekt SUSEN (Sustainable energy, Udržitelná energetika), který řeší nejen otázky současných generací jaderných reaktorů, ale zaměřuje se i na vývoj nových materiálů pro vyšší generace jaderných reaktorů a reaktory fúzní pracující v extrémních podmínkách. Odborníci z Centra výzkumu pro vysoce citlivé analytické přístroje (CVCAP) zkoumají v rámci tohoto projektu otázku, jak zlepšit vlastnosti materiálu jaderných reaktorů na základě informací získaných z mikrostrukturních a chemických změn radiačně, tepelně i chemicky exponovaných materiálů. Již druhým rokem jim v tom pomáhá i elektronový mikroskop českého výrobce TESCAN.

Jak nazvat současnou kapitolu historie řízené termojaderné fúze? Po kapitole Sluneční fúze (1920-1938), Magnetická fúze (1946-1968), Tokamaková fúze (1969-1984) a ITERová fúze (1985-2040)? Co třeba Soukromá fúze? ITERová fúze sice ještě neskončila, ale nikde není psáno, že dvě různé kapitoly nemohou existovat současně. Není to příliš odvážný název? Pravdou je, že se v posledním desetiletí objevila řada soukromých investorů, kteří řízenou fúzi považují za lákavou příležitost, jak v budoucnu vydělat. Je zde nejméně pět důvodů.

V kazašské Astaně se letos konala Národní soutěž mládeže v inovativních projektech NURINTECH. Jejím účelem bylo přitáhnout mladé lidi k vědě a ocenit mladé inovátory. Mezi vítězi stanula Aigul Sadaukasova, mladá inženýrka z Východní kazašské státní technické univerzity, která vymyslela unikátní metodu extrakce uranu z antropogenních a hydrominerálních surovin. Ve srovnání s existujícími je tato metoda ekonomičtější a ekologičtější. Přebíráme rozhovor, který s Aigul vedla redaktorka časopisu mezinárodní organizace Women in Nuclear (Ženy pracující v jaderných oborech).

Přípravu hlubinného úložiště radioaktivních odpadů a použitého jaderného paliva (HÚ) nelze zúžit jen na hledání nejvhodnější lokality pro umístění. Jde o velmi složitý komplex činností, který zahrnuje stovky analýz, testů, simulací a dlouhodobých výzkumů prováděných in-situ (na místě) i v laboratorních podmínkách. Jedním z klíčových odborných partnerů Správy úložišť radioaktivních odpadů SÚRAO je ÚJV Řež, a. s. (ÚJV, dříve Ústav jaderného výzkumu).

Evropská agentura pro ITER - F4E a ITER International Organization oslavily historický okamžik, když se staveniště největšího fúzního zařízení na světě - tokamaku ITER - připojilo k francouzskému operátorovi elektrické sítě RTE (Réseau de transport d'électricité) vysokonapěťovým vedením 400 kV. Do té doby elektřinu na staveniště dodávalo dočasné připojení na nedaleký Výzkumný ústav pro atomovou energii - francouzský CEA, které poskytovalo 15 000 V. Aby bylo dosaženo tohoto významného milníku, týmy techniků pracovaly téměř rok.