Rubriky

Tokamak T15 se na výsluní výzkumu termojaderné fúze příliš netlačil, nebo spíše se tam nedostal. Údajně měl pomáhat programu ITER jako řada tokamaků v partnerských státech projektu. Ovšem jeho popularita se s tokamaky JET, ASDEX U, ToreSupra, EAST, KSTAR, DIIID nedala srovnávat. Určitě také proto, že v roce 2002 byla jeho činnost kvůli nedostatku financí ukončena. Samotného mě překvapilo, že byl T-15 supravodivý (a to si cením toho, že o tokamacích něco vím!) –teprve druhý supravodivý ruský tokamak po legendárním T-7 ze šedesátých let, který byl tehdy prvním supravodivým tokamakem na světě. Šedesát tři let poté, co tým z Kurčatovova institutu v Moskvě postavil první tokamak na světě, bude možné zahájit experimenty na novém ruském stroji T-15 MD. Toto všestranné zařízení dnes střední velikosti (jeho vzor T-15 byl tehdy největší na světě) je navrženo tak, aby nejen podporovalo přípravy na provoz ITER. Je to v posledních dvaceti letech konečně nový ruský tokamak. I když zas tak úplně nový není.

Uprostřed tokamakové jámy vyrostl minulý rok impozantní nástroj skládající se z centrálního sloupu a devíti radiálních paprsků, který téměř připomíná dětský řetízkový kolotoč. Až na to, že místo sedaček obsazených povykujícími dětmi budou na jednotlivých ramenech zavěšeny sektory vakuové komory tokamaku o hmotnosti mnoha tun. Každý sektor k sobě přivine dvě cívky toroidálního pole. Centrální sloup bude podporovat, vyrovnávat a stabilizovat podsestavy vakuové nádoby (podsestava: sektor vakuové nádoby, dvě cívky toroidálního pole, stínění) během montáže, dokud nebudou všechny spojeny a svařeny do tvaru gigantického torusu.

Druhý týden v červnu přinesl neobyčejnou zprávu. Třípól již psal o projektu britské komise pro atomovou energii UKAEA zvaném STEP (Spherical Tokamak for Energy Production). Projekt má vyústit v prototyp fúzní elektrárny. Culham Centre for Fusion Energy poblíž Oxfordu vedle legendárního tokamaku JET dlouhá léta studuje také kulový tokamak, který je modifikací klasického. Má vyšší beta než klasický tokamak, což znamená, že při stejném magnetickém poli dokáže udržet větší tlak plazmatu. Kariéru kulových tokamaků začal tokamak START a jeho pokračovatelem je dnes tokamak MAST (Megaamp Spherical Tokamak). Navíc v Culhamu funguje privátní společnost Tokamak Energy, která dnes provozuje tokamak ST40. Ke kulovému tvaru přidala vysokoteplotní supravodiče. Dokonce vysokoteplotní supravodiče vyvíjí nezávisle na tokamaku ST40. UKAEA spolupracuje s laboratoří Plasma Science and Fusion Center (PSFC), patřící americkému Massachusetts Institute of Technology. Potud se zdá vše přijatelné.

ITER bude prvním fúzním zařízením v měřítku reaktoru. Bude mít samozřejmě také velín, který si ve složitosti nezadá s běžnou jadernou elektrárnou. Prototypové rozhraní v ovládací místnosti monitoruje systémy tokamaku a pomocí červeného, oranžového a zeleného světla bude zobrazovat celkový stav všech komponent. 3D reprezentace zařízení na obrazovce umožňuje přiblížení, oddálení a rotaci – a zahrnuje jemněji odstupňovanou stupnici označující účinek detekované události u každého ze systémů tokamaku.

Výzkum plazmatické samoorganizace najdete na křižovatce energie fúze, astrofyziky a pohonu vesmírných lodí. Je známa nejméně od počátku šedesátých let, i když se jí tak ještě neříkalo. Pod tímto názvem najdeme celou řadu jevů v plazmatu, které jsou široce používané, ačkoli jejich úplná teorie neexistuje. Úkolem současného výzkumu je porozumět schopnosti plazmatu spontánně se znovu uspořádat do různých tvarů. Díky využití této pozoruhodné vlastnosti by mohly být fúzní elektrárny kompaktnější, tedy ekonomičtější, a mohly by fungovat fúzní raketové motory.

Největší tokamak na světě staví v Cadarache na jihu Francie sedm partnerů: EU, Rusko, Čína, USA, Japonsko, Jižní Korea a Indie. Palivem bude směs deuteria a tritia ve stavu plazmatu. V předchozích článcích jsme psali o jednotlivých součástech zařízení i o cívkách poloidálního pole - jednoho z magnetických polí, která tokamak potřebuje k udržení plazmatu. Dnes budeme psát o cívce č. 6 (PF6). Zdá se být velká a masivní, má průměr 10 metrů a hmotnost 330 tun. Ale všechno je relativní. Ve čtvrtek 21. dubna 2021, kdy byla cívka vyjmuta z nosného rámu a zvednuta 25 metrů nad hlavy dělníků, aby byla přenesena do montážní jámy tokamaku, se vnímání její velikosti dramaticky změnilo: ve srovnání s obrovským objemem montážní haly se najednou zdála malá. Vypadala jako ocelový frisbee (dětský házecí disk) pomalu klouzající prostorem.