Jaderná fyzika a energetika

Jak zajistit spolehlivou dodávku energie daleko v moři, na ostrově nebo na odlehlém pobřeží? Typickou odpovědí je použití generátorů na fosilní paliva. Ale protože sílí snahy o globální dekarbonizaci energetiky, mohlo by být jednou z odpovědí použití plovoucí jaderné elektrárny (FNPP).

V sedmdesátých letech bylo jasné, že tokamak pro termojadernou fúzi udrží plazma potřebnou dobu, bude-li dostatečně velký. Stavěly se giganti JET (1983, EU), TFTR (1982, USA), JT-60 (1985, Japonsko), T-15 (1988, SSSR) a další. Divertor, protažený průřez vakuové komory, supravodivé vinutí hlavních cívek (a nejlépe všech, nejenom hlavních) byly jejich charakteristické znaky. Známkou kvality bylo dosažení H-modu – režimu vysokého udržení.

Pak se začal budovat největší z největších: v roce 2007 proběhly archeologické průzkumy tři kilometry od Cadarache, sídla vlajkové lodi francouzské termojaderné fúze – tokamaku ToreSupra. Byla zahájena stavba tisíciletí – stavba tokamaku ITER. Před historickým rokem dlouho trvalo, než kandidaturu vzdalo Japonsko ve prospěch Evropy. Nebylo to zadarmo. Jedna z odměn byla spoluúčast Evropy při stavbě celosupravodivého japonského tokamaku JT-60SA. Nebyla to modernizace JT-60, nýbrž stavba zcela nového zařízení.

Tokamak je v podstatě transformátor. Primární vinutí u tokamaku ITER se nazývá centrální solenoid. První tokamaky, jako správné transformátory, měly obě vinutí, primár a sekundár navinuté na jhu, aby se magnetický tok příliš nerozptyloval do prostoru. Poslední tokamaky používají tzv. vzduchový transformátor, to je transformátor bez jha. Magnetický tok primáru je tak silný, že intenzita v místě sekundáru – provazce plazmatu – stačí vybudit požadovaný elektrický proud. Hmotnost a náklady, které se absencí jha ušetří, se také počítají. Elektrický proud vybuzený v plazmatu plazma nejen ohřívá, ale spolu s magnetickým polem vnějších cívek izoluje plazma od stěn vakuové komory.

Největší český teplárenský projekt za poslední desetiletí byl dokončen. Třetí nejdelší horkovod v České republice spojující Jadernou elektrárnu Temelín a krajské město oficiálně uvedli energetici do zkušebního provozu. Slibují si od něj mimo jiné skokové snížení emisí díky omezení množství spalovaného uhlí. Náročná stavba trvala čtyři a půl roku a využívá nejmodernější technologie současnosti.

Výměnu čtrnáctitunového lana začátkem září dokončili technici v nejdůležitější budově Jaderné elektrárny Temelín. Náročné práce jsou součástí programu, kterým energetici sledují stav klíčové ochranné budovy - kontejnmentu.

Pro udržení efektivního výkonu energetického reaktoru se každý rok vyměňuje jedna třetina paliva za čerstvé. Při letošní odstávce 2. bloku Jaderné elektrárny Temelín pro výměnu paliva umístili energetici do odstaveného a zkontrolovaného reaktoru přesně 163 palivových souborů. Nově mezi nimi je 48 čerstvých palivových souborů, dosud jich bývalo o šest méně. Úprava je součástí přechodu na osmnáctiměsíční palivovou kampaň, od které si ČEZ slibuje další zvýšení efektivity temelínské elektrárny. Druhý blok tak bude v provozu přibližně o měsíc déle.