Jaderná fyzika a energetika

Když se řekne cívka, určitě si nikdo nepředstaví čtyřpatrový dům nebo plně obsazený Boeing. A přece! Monstrum vyrobené pro tokamak ITER s tolerancí menší než jeden milimetr by se dalo právě s takovými obry srovnávat. V hlavních zprávách o programu výroby supravodivých magnetů ITER se objevila zmínka o prvním pouzdru cívky toroidálního pole, které úspěšně absolvovalo zkoušky. Obě ramena obrovské konstrukční části veliké jako čtyřpodlažní budova a vyrobené z oceli o tloušťce 20 cm měly rozměry mezery připravené pro svaření v tolerancích od 0,25 mm do 0,75 mm, což je v porovnání k běžné vysoce přesné svařované konstrukci srovnatelné velikosti přesnost řádově větší. Přitom délka jednoho svaru je 14 metrů. A další parametry: hmotnost vinutí 110 tun, hmotnost pouzdra 190 tun… „Přesnost musí být!“ (přísnost také), protože chybné magnetické pole by nesplnilo svůj úkol. Pokud plazma unikne, žádná termojaderná reakce neproběhne a o energii budoucnosti si můžeme nechat zdát…

Farmáři na venkově východní části Malajsie mají šanci polepšit si - už v letošní sezóně budou moci pěstovat populární a žádanou stévii. Díky jaderné vědě.

Výzkum energie z jaderné syntézy se v posledních čtyřiceti letech soustředil především na koncept tokamaku, ale nedávný pokrok v teorii plazmatu a výpočetního výkonu vedl k obnovení zájmu o stelarátory. Největší a nejmodernější stelarátor na světě, německý Wendelstein 7-X (W7-X), právě začal fungovat s cílem ukázat, že dřívější slabiny tohoto konceptu byly úspěšně vyřešeny a že jeho vnitřní výhody přetrvávají i při parametrech plazmatu, které se blíží hodnotám reaktoru budoucí fúzní elektrárny.

Pokud jde o předpovídání megatrendů v oblasti lidské civilizace, je Václav Smil již dlouho favoritem. Václav Smil je ekolog českého původu (nar. 1943 v Plzni), který se po okupaci Československa v roce 1968 přestěhoval do Kanady. Po své sedmdesátce se stále zabývá životním prostředím a energetikou a s velkou aktivitou píše. V posledních letech si získal nové příznivce, a to díky Billu Gatesovi, který ho považuje za vynikající zdroj nových informací. Václav Smil ve své knize „Energy and Civilisation“ popisuje, jak pokrok v energetických technologiích – od ohně po soumary a od slunečních panelů k vodíkové bombě – inicioval a podporoval pokrok lidstva. Nikdy ale netvrdí, že je cokoliv předem určeno.  Největší volbou, před kterou dnes lidstvo stojí, je „epochální přechod“ od fosilních paliv. Tato paliva umožnila dvousetletou industrializaci a urbanizaci, ale jejich emise nyní ohrožují Zemi  klimatickou katastrofou.

Happy Planet Index vyhodnotil Kostariku jako zemi, která je nejvíce ohleduplná k životnímu prostředí (1. ze 140 zkoumaných zemí, ČR je 64.). Kostarika je navíc světovou jedničkou v produkci zdravých ananasů - bez reziduí umělých hnojiv. Na tom má lví podíl jaderná technologie. Domácí experti s pomocí MAAE (Mezinárodní agentury pro atomovou energii) a FAO (Světové organizace pro výživu a zemědělství OSN) použili jaderné metody v pomoci farmářům pěstovat ovoce a další plodiny efektivněji a s větší ohleduplností z životnímu prostředí. Testují totiž, jak mohou nové typy "zdravých" hnojiv redukovat pesticidy, umělá hnojiva a emise oxidu uhličitého.

Fúze jádra vodíku (protonu) s jádrem izotopu bóru ¹¹B (pB11) je snem fúzistů od osmdesátých let minulého století. Neutrony jsou totiž prevít – způsobují sekundární radioaktivitu a degradaci konstrukčních materiálů. Dalším velkým snem je touha po přímé přeměně fúzní energie na elektrickou energii. Vynechat okruh s parogenerátorem a turbínou je určitě lákavé. Problém reakce pB11 je v její zápalné teplotě, která je desetkrát vyšší než u reakce DT (deuterium - tritium), a navíc v tom, že její energetický zisk je oproti jednomu aktu reakce DT 2x nižší. Problém přímé přeměny fúzní na elektrickou energii se experimentálně v masovém měřítku neřeší, neboť zatím není vyřešen základní problém, to je průmyslové uvolňování fúzní energie. Přímou přeměnou energie plazmatu na elektrickou energii se zabývá MHD (magneto-hydrodynamický) generátor, zatím spíše laboratorní hračka, než průmyslově používané zařízení.