Jaderná fyzika a energetika

Už dnes jich má devět - šest energetických v Dukovanech a Temelíně, které vyrábějí elektřinu pro třetinu republiky, dva výzkumné v Řeži u Prahy a jeden školní experimentální na fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT. A právě zde na jaderné fakultě bude další! Právě dorazilo jaderné palivo a zahajuje se proces povolování. Tento reaktor doplní výukové a výzkumné kapacity prvního školního reaktoru VR-1 "Vrabec" a přinese další významný potenciál ve výchově klíčových jaderných odborníků pro českou jadernou energetiku.

Když jsem v jedné z kapitol knížky Soukromý kapitál ve výzkumu řízené termojaderné fúze (vydané Akademií věd ČR v roce 2017) psal o tom, že známý MIT (Massachusets Institute of Technology) se snaží z "laboratorní novinky osmdesátých let minulého století“ (vysokoteplotních supravodičů REBCO (Rare Earth Baryum Copper Oxide) vytvořit komerční produkt použitelný kupříkladu v tokamaku, hledal MIT investora pro tokamak založený na REBCO supravodičích. Mluvilo se o projektovaném „cenově dostupném, robustním a kompaktním tokamaku“ ARC (Affordable Robust Compact) s téměř dvojnásobnou indukcí magnetického pole 23 Tesla ve srovnání se špičkovou hodnotou 13 Tesla v centrálním solenoidu tokamaku ITER. A hle! Dnes se společnost Commonwealth Fusion Systems (CFS) za pomoci 50 milionů dolarů italské firmy Eni pustila do projektu, na jehož konci by měl být tokamak s vysokoteplotními supravodiči YBCO (ytrium-baryum-copper-oxide).

Čínská společnost China General Nuclear (CGN) a univerzita Tsinghua zpracovávají studii proveditelnosti výstavby první demonstrační jaderné teplárny pro dálkové vytápění, která bude vybavena čínským reaktorem NHR 200-II. Stejný reaktor v případě potřeby může dodávat teplo pro odsolování mořské vody nebo v kogeneraci vyrábět elektřinu. V rámci studie bude vybrána lokalita, vypracovány havarijní plány, zajištěna komunikace s veřejností, atd.

Jsou různé druhy havárií, některé mají co do činění s radioaktivitou. A nemusí jít zdaleka o jaderný reaktor. K nejhorším radiačním nehodám vůbec patří  tzv. Goiânia accident, který začal 13. září 1987 v brazilském státě Goiás. Zapomenutý radioterapeutický zdroj ukradený ze zrušené nemocnice způsobil smrt čtyř lidí, významné ozáření více než dvou set dalších a kontaminaci více než sta tisíce lidí. Několik domů muselo být zlikvidováno, půda shrnuta z několika míst. Výsledek nedostatku informací, nevzdělanosti a lidské i úřední nedbalosti...

Počátkem devadesátých let věřilo jen málo lidí tomu, že elektronový cyklotronový rezonanční ohřev (ECRH) by mohl dosáhnout parametrů vysokofrekvenčních výkonů potřebných pro ohřev plazmatu v tokamaku ITER. Mark Henderson si přesně pamatuje slova vedoucího své doktorské disertace, který ho varoval, aby se "zajímal o cokoli, ale ne o gyrotrony." První jednotka ohřívající plazma tokamaku ITER metodou elektronového cyklotronového rezonančního ohřevu bude dokončena letos, v roce 2018. Je výsledkem víceletého vývojového programu.

Za soukromé peníze se staví zařízení dvou základních typů. Jednak jsou to modifikovaná zařízení principů v minulosti opuštěných, sázející dnes na nové materiály, technologie a případně prověřené postupy dodatečného ohřevu: Helion Energy, Tria Alpha Energy, General Fusion atd. Druhá skupina vychází z nejúspěšnějšího současného zařízení - tokamaku. K nim patří Applied Fusion Systems a Tokamak Energy. Obě společnosti pocházejí z Anglie a obě vsadily na kulové tokamaky. Kulové tokamaky totiž slibují menší rozměry při stejném výkonu. Malé rozměry (a nízké náklady) reaktoru jsou mantrou všech soukromých společností zabývajících se fúzí. (O soukromém výzkumu jaderné fúze jsme již psali např. zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2012-termojaderna-fuze-v-soukromych-rukach nebo zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2103-richard-dinan-prvni-soukromy-investor-do-fuze-v-evrope nebo zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/1838-jak-to-bylo-s-fuzi-cast-osma)