Rubriky

Někdy se musím hodně zamyslit, zda téma patří do popularizace vědy. Popularizovat termojadernou fúzi kupříkladu mezi technickou komunitou není až tak inovativní a nezbytné, neb tato část společnosti se sama o sobě o fúzi zajímá spíše než třeba fabrika na výrobu módního oblečení pro ženy… Na druhou stranu v prvém případě popularizační snaha padne na úrodnou půdu a rostlinka vyklíčí, zatímco v případě druhém se setkáte, v lepším případě, se zdvořilým odmítnutím. Je to tak opravdu?

Při stavbě termojaderného reaktoru ITER se uplatní jednak obrovské mnohatunové části (segmenty komory, cívky toroidálního pole atd.), kterých je relativně málo, a jednak malé, kilogramové části, kterých je naopak mnoho. K nim patří například podstavce pro konektory modulů obalu (blanketu). Vezmeme-li to matematicky, pak součin počtu komponent a hmotnosti dané komponenty je pro malé i velké součásti srovnatelný. Vždy se jedná o tisíce kilogramů. Podstavce dodala ITER Design Centre, soukromá instituce pracující pod Rosatomem, která vykonává funkce Ruské národní agentury pro ITER odpovědné za zajištění věcného příspěvku Ruska k projektu.

Ve Spojených státech i ve Spojeném království se čile k světu mají soukromníci investující do jaderné fúze. Proč? Jinde podnikatelům asi chybí informace, kapitál a odvaha. „Fúzního soukromníka„ nenajdete ani v sousedním Německu, natož ve srovnatelných státech v Evropě. (O soukromém sektoru ve výzkumu jaderné fůze jsme psali např. zde: Termojaderná fúze v soukromých rukách | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz), zde: Richard Dinan - první soukromý investor do fúze v Evropě | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz), zde: Soukromá General Fusion ve veřejném Culham Centre for Fusion Energy | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz).) Investice do soukromých fúzních společností se za poslední rok více než zdvojnásobily a bylo založeno osm nových společností, čímž se celkový počet zvýšil nejméně na třicet tři.

Modul, o kterém je řeč, nebyl navržen pro přistání na Měsíci. Ale byla to stejně složitá technologie, která vyžadovala stejnou přesnost při manipulaci jako slavné „lunární moduly“ projektu Apollo, které se zapsaly do historie před více než 50 lety. Ve světě ITER je „modulem“ sestava jednoho sektoru vakuové nádoby, dvou vertikálních cívek ve tvaru písmene D a odpovídajících panelů tepelného štítu, plus všechny druhy potrubí a doplňků, které zvyšují celkovou hmotnost dílčí komponenty na 1 380 tun – ekvivalent čtyř plně naložených Boeingů 747. V květnu byl první z devíti modulů potřebných pro sestavení vakuové nádoby tokamaku ve tvaru torusu pomalu vyjmut z předmontážního nástroje, zvednut a přepraven přes hranici oddělující montážní halu od montážní jámy tokamaku a umístěn se submilimetrovou přesností na připravené podpěry. Přestože sekvence montáže vlastního tokamaku nabízí již od května 2020 mnoho velkolepých operací, zvednutí a přistání tohoto prvního sektorového modulu je všechny okamžitě zastínilo. Bylo to velkolepé představení pro laika a unikátní ukázka technologického mistrovství pro odborníka.

Tokamak ITER, který se staví ve Francii, by měl uvolňovat fúzní výkon 500 MW. Ve vakuové komoře, kde budou probíhat termojaderné reakce v plazmatu, se nesmí horké plazma dotknout vnitřní stěny komory. Tomu budou bránit magnetická pole. Pokud se tak přece jen stane, plazma se ochladí a stěna se může poškodit. Ideální by bylo stěnu po každém výstřelu zkontrolovat.

Plazma v termojaderném tokamaku je nutné ohřát na 150 milionů stupňů. Pak je dostatečně veliká pravděpodobnost zapálení požadované fúzní reakce. Můžeme to udělat ohmickým ohřevem, mikrovlnami a vstřikováním neutrálních iontů. Určitě není účelem tohoto článku podat zevrubné informace o funkci NBI (Neutral Beam Injection) - vstřiku svazku neutrálních částic. Na to je běžný prostor popularizačního článku příliš skromný. NBI se používá vedle mikrovlnné energie k doohřevu tokamakového plazmatu na fúzní teploty. Základním ohřevem je ohmický ohřev elektrickým proudem, ten ale nestačí, neboť při vyšších teplotách jeho ohřevová účinnost klesá. Na tokamaku ITER, který se právě staví v jižní Francii, se právě instalují hlavní části dvou testovacích zařízení pro systémy vstřikování svazků neutrálních částic SPIDER a MITICA.