Jaderná fyzika a energetika

Odpověď na tuto otázku se zdá být na první pohled jednoduchá. Uranové zásoby jsou dobře zmapovány a stačí tedy vydělit množství uranu jeho roční spotřebou. Jenže tak jednoduché to bohužel není.

10. října spustilo evropské vědecké centrum CERN největší světový urychlovač LHC (Large Hadron Collider). Urychlovač LHC je dlouhý 27 kilometrů a je umístěn v kruhovém tunelu 100 metrů pod povrchem země mezi francouzským pohořím Jura a Ženevským jezerem ve Švýcarsku.

„Zkoumání nitra hmoty nevede jen k uspokojení odvěké touhy lidstva po poznání principu našeho světa. Ukázalo se, že vedlejším produktem může být nalezení nových zdrojů energie. Jedním z příkladů, jak vědci správně uchopili výsledky základního vědeckého výzkumu, je objev elementární částice nazvané neutron (za pár týdnů tomu bude 77 let) a spuštění prvního jaderného reaktoru (před 66 lety),“ napsal autor toto článku ještě před svým odchodem tam, odkud není návratu. Z piety k profesorovi Matějkovi uveřejňujeme článek v jeho původní verzi. Zkrácenou verzi nejdete v zimním vydání Třipolu.

Pro energetické využití se ve většině světových jaderných reaktorů obvykle používá uran obsahující okolo 3 až 4 % izotopu 235U. Jak to ale udělat, když přírodní uran obsahuje 99,3 % izotopu 238U a z hlediska chemického chování jsou oba izotopy prakticky totožné? Naštěstí existují technologické postupy obohacování uranu založené na rozdílných fyzikálních vlastnostech izotopů.

Uran, který se nachází v zemské kůře, by mohl pohánět jaderné elektrárny i při předpokládaném zvyšování jejich počtu až pět set let. Tvrdí to odborníci ze sdružení švýcarských energetických firem Swisselectric. Náklady na jeho dobývání z fosfátů, které se pohybují mezi 60 a 300 dolary za libru (455 gramů), byly únosné už při mimořádném vzestupu cen uranu na světových trzích na přelomu předminulého a loňského roku. Od té doby však ceny okamžitých dodávek klesly na polovinu – na 75 dolarů za libru. Při cenách přes 250 dolarů za libru lze uran hospodárně těžit z mořské vody, v níž je ho až na 80 tisíc let.

Manželský tým vědců Jasona Loveho a Polly Arnoldové z britské Edinburgské univerzity vyvinul makromolekulu, která může „sníst“ uran a přimět ho, aby se chemicky choval zdánlivě jako lehčí kovy. Tato makromolekula může otevřít dveře pro nové směry práce s použitým jaderným palivem. Její chování můžeme přirovnat k dnes už klasické arkádě se žravým pomerančem zvaným Pacman, která si za více než čtvrtstoletí od svého vzniku získala oblibu už několika generací milovníků počítačových her.