Jaderná fyzika a energetika

Jedny z prvních komponent instalovaných v tokamaku ITER budou napájecí systémy magnetů, které přivádějí tekuté helium pro kryogeniku supravodičů, mohutný elektrický výkon do vinutí cívek a řídicí i měřicí signály systému supravodivých magnetů. Části vyrobené v Číně budou dopraveny po vodě na stavbu, kde specializované skupiny smontují a instalují všechny komponenty. Nejchoulostivější část montážních prací – vytvoření supravodivých spojek – byla předmětem mnohaletého kvalifikačního programu.

Společnost Centrum výzkumu Řež s. r. o. provozuje dva výzkumné jaderné reaktory. Oba vznikly rekonstrukcí a modernizací svých starších předchůdců. Oba v letošním roce slaví jubilea: Výzkumný reaktor LR-0 slaví 35 let od spuštění a výzkumný reaktor LVR-15 dokonce 60 let. Jeho předchůdce VVR-S se stal v roce 1957 prvním jaderným reaktorem u nás. Československo se tak stalo devátou zemí na světě, která postavila a zprovoznila vlastní reaktor.

Ve vesmíru byl dražší než Apollo pouze projekt vesmírné stanice ISS. ITER je na Zemi projektem v dosavadní historii dokonce daleko nejdražším. Faktem je, že program Apollo byl více méně produktem studené války Východu a Západu, zatímco ITER je produktem, který začal studenou válku naopak rozpouštět. Na počátku dobývání vesmíru si mnozí kladli otázku, k čemu je to dobré kromě získání politické prestiže. Na úplném počátku „dobývání“ termojaderné pevnosti však bylo přesně dáno, proč se tak děje. Možná neuškodí, když si připomeneme postoj CERNu v roce 1958, v okamžiku, kdy mu Euratom chtěl svěřit dohled nad začínající evropskou termojadernou fúzí: „My se zabýváme základním výzkumem (CERN), zatímco výzkum termojaderné fúze má jediný cíl – připravit termojaderná kamna.“ Hledejme, co dva mimořádné programy spojuje! Co mají Apollo a ITER společné?

Před čtyřmi roky se předpokládalo, že nastává renesance jaderné energetiky. Dnes jsou však jaderné elektrárny postupně odstavovány z provozu, a to dokonce i před ukončením své životnosti. V poslední době byla například uzavřena jaderná elektrárna v Cumbrii za 15 miliard liber. V USA jsou ve výstavbě čtyři nové reaktory. Jejich výstavba se opožďuje o řadu let a původní investiční náklady jsou překračovány o miliardy dolarů. A dosud není jasné, zda tyto reaktory v Jižní Karolíně a v Georgii budou vůbec dokončeny a kdo je bude provozovat, protože jejich výrobce, společnost Westinghouse Electric, požádala 29. března 2017 o vyhlášení úpadku. Je to jedna z posledních soukromých společností, která ještě staví jaderné reaktory. Co se vlastně stalo?

Představit všechny materiály používané v tokamaku ITER, byť jen heslovitým způsobem, by bylo nad síly jednoho článku. Všimněme si ale jedné zajímavosti, která na první pohled popírá dosavadní snahy o co nejvyšší kvalitu termojaderného plazmatu. Jsou případy, kdy nám nežádoucí turbulence v plazmatu naopak pomáhají.

Vždy jsem si myslel, že vojenské ambice řízené termojaderné fúze jsou dávnou minulostí studené války, kdy se mocnosti předháněly ve vývoji vodíkových pum. Rok 2011 mě vyléčil z mé naivity. Tehdy začal výzkum elektromagnetické katapultáže stíhaček z letadlových lodí. V květnu 2017 se americký prezident Trump pozastavoval nad dlouhotrvajícím a bezvýsledným výzkumem, ale už 28. července poznal, že se mýlil. Pomocí elektromagnetického katapultu EMALS odstartoval první pilotovaný Hornet z paluby letadlové lodi USS Gerald R Ford. Vedlejší výsledek výzkumu jaderné fúze a přípravy tokamaku ITER.