Jaderná fyzika a energetika

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.

Při využívání jaderné energie vzniká mnoho radioaktivních izotopů. Během zkoušek jaderných zbraní se mnoho izotopů    rozptýlilo do životního prostředí po celém světě. Nejhorší pověst v tomto ohledu má izotop plutonia 239 - je to totiž nejlepší materiál k vytvoření termonukleární bomby. Přitom ale nepatří ani k nejrozšířenějším, ani k nejnebezpečnějším.

Britský tokamak JET je od listopadu minulého roku mimo provoz, a to až do září 2017, kdy bude připravena konfigurace pro činnost se směsí DT (deuterium-tritium). Co se při odstávce konkrétně dělá? Před zprovozněním zařízení je nutná kalibrace diagnostik, musí se vyjmout a analyzovat vzorky – na příklad se zjišťuje, kolik paliva a kolik nečistot a prachu zůstalo po posledním provozu. Buduje se infrastruktura pro rozptylový injektor pelet v současné době vyráběný v Oak Ridge National Laboratory v USA, který umožní výzkumníkům studovat scénář potlačování disrupcí (nestabilit vedoucích ke kolapsu výboje). Probíhá podrobná analýza vysoce úspěšné kampaně z roku 2016 a připravují se zkoušky s reakcemi deuterium-deuterium a tritium-tritium na rok 2018 a deuterium-tritium (DT) v letech 2019 a 2020. Spojený evropský torus (Joint European Torus, JET) je největším tokamakem na světě a jako jediný může pracovat se směsí deuterium-tritium. Stojí v Culhamu u Oxfordu a je provozován jménem evropských partnerů sdružených v konsorciu EUROfusion.

Finové by měli počátkem příštího desetiletí začít ukládat použité jaderné palivo do hlubinného úložiště. Budou v Evropě první. První měděné kontejnery se budou do hloubky 420 metrů v úložišti Onkalo (finsky „jeskyně“) na ostrově Olkiluoto zavážet zhruba v době, kdy Správa úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO) u nás vybere dvě nejvhodnější lokality pro české hlubinné úložiště. Finsko je ze všech zemí ve výstavbě hlubinného úložiště nejdále, nepočítáme-li USA, kde již řadu let funguje WIPP (Waste Isolation Pilot Plant), zkušební zařízení na ukládání vysokoaktivních odpadů, většinou z vojenského programu.

Bylo by nemyslitelné, aby světová výstava EXPO 2017 s podtitulem „Energie budoucnosti“ opominula řízenou termojadernou fúzi. Po letech návrhů, staveb a instalací je futuristická konstrukce hotová: obrovská koule se skleněnou stěnou obklopená pavilóny sta zemí, deseti mezinárodních organizací a veletržní plochou navrženou pro přijetí více než dvou miliónů lidí během tří měsíců. Dveře Světového EXPA 2017 na téma „Energie budoucnosti“ se v Astaně, hlavním městě Kazachstánu, otevřely 10. června. Na téma, které přímo rezonuje s poselstvím a budoucností projektu ITER.