Jaderná fyzika a energetika

11. března 2011 došlo v Tichém oceánu 130 kilometrů východně od pobřeží Japonska k zemětřesení. Zemětřesením vyvolané vlny cunami poškodily chladicí systém v jaderné elektrárně Fukushima Daiichi. V důsledku přehřátí došlo k explozi, která uvolnila do atmosféry radioaktivní prvky. Další kontaminaci do okolí elektrárny zanesla voda použitá k chlazení reaktorů a bazénů s použitým palivem. Jak se projevila kontaminace ve vodách Pacifiku?

Velkým problémem vývoje zařízení pro jadernou fúzi je tzv. „první stěna“. Jde o materiál, který je v přímém styku se žhnoucím plasmatem při zažehnuté jaderné fúzi. Odolnost stěn, mezi nimiž se pohybuje plasma, limituje výkon fúzního zařízení. Stěna se vysokými teplotami poškozuje a její časté vyměňování není ekonomicky schůdné. Pro fúzní reaktor ITER, který je právě ve výstavbě v jižní Francii, probíhá v této souvislosti intenzivní materiálový výzkum.

Problematika jaderných odpadů a tzv. „vyhořelého paliva” je asi nejčastěji zmiňovaným argumentem proti využívání jaderné energie. Dočítáme se o „nezdůvodnitelném riziku pro budoucí generace” nebo o „neřešitelném problému, kam s ním”. Ve skutečnosti se v prvé řadě jedná o problém politický.

Pro výzkum řízené termojaderné fúze nezískali lidé v cestě za ovládnutím nevyčerpatelného, bezpečného a ekologického zdroje energie inspiraci nikde jinde, než ve vesmíru – konkrétně v procesech pohánějících Slunce. Přesněji řečeno v termojaderné reakci hořící v plazmatu slunečního nitra!

První srpnový víkend letošního roku začne přistávací manévr americké sondy Curiosity na Marsu. Vozítko o velikosti malého auta pohání jaderné baterie využívající energii z rozpadu radioaktivních prvků. Pro intenzivní vesmírný výzkum vyvíjí NASA malé jaderné reaktory schopné dlouhodobě podporovat výzkumné stanice na povrchu Měsíce a Marsu. Rusko zase intenzivně pracuje na prototypu jaderného pohonu pro raketové lety za hranici naší Sluneční soustavy.

Po havárii v jaderné elektrárně Fukušima se hodně začalo mluvit o testování jaderných elektráren. Řada jaderných elektráren byla dočasně uzavřena, podrobena přísným testům, a teprve poté byly některé z nich opětovně uvedeny do provozu. Není to ovšem tak, že by se nikdy před tím bezpečnost jaderných elektráren netestovala, právě naopak – zkoušky, jakou zátěž elektrárna a ochranná obálka kolem reaktoru vydrží, jsou staré jako historie jaderné energetiky. Pojďme se podívat na historii kontejnmentů, obálek chránících atomový reaktor.