Jaderná fyzika a energetika

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.

Nejde o dietní přeškolení ptáka – VRABEC je familiární označení školního reaktoru VR-1 na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT Praha. Jedná se o reaktor lehkovodního typu, který se využívá pro výuku posluchačů technických univerzit v České republice, pro přípravu odborníků pracujících na českém jaderném programu a pro zahraniční spolupráci.