Rubriky

Po světě se potuluje kolem stovky tokamaků – experimentálních zařízení pro studium řízené termojaderné fúze. A že umějí všelijaké věci: Kazachstan Tokamak Material, KTM, dokáže v Astaně vyměnit vzorek materiálu, aniž napustí vakuovou komoru atmosférickým tlakem. Variabilním magnetickým polem se pyšní TVC, Tokamak à Configuration Variable v Lausanne. Největší tokamak na světě Joint European Torus, JET, v Culhamu má ITER-like stěnu, neboli vnitřní stěna vakuové komory včetně divertoru je pokryta stejným materiálem, jako bude mít tokamak ITER. Nejstarší fungující tokamak na světě GOLEM v Praze můžete ovládat z kteréhokoli místa na zeměkouli. Divertor Tokamak Test, DTT, v italském Frascati bude moci díky nejflexibilnějšímu magnetickému poli v okolí divertoru na světě a nastavovatelnému divertoru hledat takovou konfiguraci, která dokáže umravnit energii více než 10 MW/m² očekávanou na divertoru v kterékoli variantě DEMO – v posledním předstupni fúzní elektrárny. Zařízení Divertor Tokamak Test (DTT) je menší než ITER a má jiný cíl, ale při osobních setkáních u něj se vědci mnoho naučí.

Na staveništi ITER, největšího tokamaku na světě, honosně zvaného „Slunce na Zemi“, se pořád něco děje. Aby ne - podle plánů by už za dva roky měl zahřát své první plazma na cestě za fúzní energií. Nyní právě jde o cívky. Hned za cívkou centrálního solenoidu (primárního vinutí „transformátoru“ (k němuž lze v principu tokamak přirovnat), za gigantickými cívkami toroidáního pole (18 kusů) je právě nyní v centru pozornosti šest cívek pole poloidálního, které budou online hlídat polohu budoucího plazmového provazce, aby se nedotkl stěn vakuové komory. Tyto cívky,  jako obruče obepínající sud, obepínají „tělo“ tokamakového reaktoru.  Některé cívky jsou malé -  PF1 a PF6, některé větší - PF2 a PF5, a největší jsou 24 metroví obři PF3 a PF4. Jejich vinutí se musí navíjet na staveništi, neboť jsou tak velké, že by byly nepřepravitelné. Cívky PF2 a PF5 jsou již navinuty a zkompletovány, a cívky PF3 a PF4 se dokončí v nejbližších letech. Navíjecí zařízení již není třeba a uvolnilo místo v hale pro další úkoly.

Před pěti lety jsme napsali o zajímavé myšlence francouzského sochaře Jean-Paul Philippa oslavit stavbu tisíciletí – reaktor tokamak ITER - něčím výjimečným (https://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/2514-sans-titre). Článek končil odstavcem: Co nyní chybí, jsou peníze. Umělec a městská rada La Roque d'Anthéron se rozhodla ustavit komisi, která bude shromažďovat příspěvky od institucí a soukromníků. Končí mystika a realita začíná!

Není žádným tajemstvím, že pokračováním (věřme, že úspěšného) projektu tokamaku ITER bude zařízení, pro které se obecně přijal název DEMO – demonstrační elektrárna. Projekt by měl vyrábět již elektřinu a s největší pravděpodobností i být zapojen do elektrické sítě daného státu. Ano, státu: zatímco ITER je mezinárodní, DEMO bude národní. V současné době na něj myslí Čína, EU, Korea, USA a také Spojené království!

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.