Rubriky

Před dvěma a půl roky uzavřelo MIT (Massachusetts Institute of Technology) smlouvu o výzkumu se start-upovou společností Commonwealth Fusion Systems na vývoj experimentálního fúzního zařízení nové generace s názvem SPARC (Small as Possible ARC – Affordable, Robust, Compact). Tehdy v roce 2018 jsme se v 3pólu seznámili s parametry, cílem navrhovaného tokamaku SPARC, s netradičním způsobem financování vycházejícím z výše jmenované smlouvy státem financované laboratoře a soukromé společnosti. (https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2188-tokamak-sparc. ) Na konci první tříleté etapy měla být jasná technologie vysokoteplotních supravodičů – v jejich použití tkví základní rozdíl od dosavadních tokamaků financovaných zcela státem, které používají výhradně nízkoteplotní supravodiče či dokonce měděné vinutí (ať už to byl TFTR nebo je JET a bude i ITER). V jakém stavu se tedy rodící se SPARC nachází dnes?

Provoz magnetických systémů tokamaku ITER vyžaduje stejný druh proudu, jaký dodávají baterie do baterek, přenosných počítačů a smartphonů. Tento proud, který teče pouze jedním směrem, se nazývá stejnosměrný proud (DC, direct current), na rozdíl od střídavého proudu (AC, alternate current), který napájí většinu spotřebičů a průmyslových strojů. Průběh střídavého proudu i napětí v čase může být reprezentován sinusovkou, a pro použití takového proudu je velmi důležité, aby tato sinusovka zůstala pravidelná. Problém u tokamaku ITER spočívá v tom, že usměrněním AC na DC se „znečišťuje“ střídavý proud a narušuje jeho distribuci. Proto je bezpodmínečně nutné, aby pro zachování kvality distribuce zajistili provozovatelé v celé síti vhodná „nápravná“ opatření pro zachování pravidelného sinusového průběhu střídavého proudu.

Americká jaderná společnost (ANS, The American Nuclear Society), přední americká organizace na podporu jaderné vědy, propůjčila čestný titul „Historický mezník ve výzkumu jádra“ (Nuclear Historic Landmark) průkopnickému Tokamak Fusion Test Reactor, který fungoval v letech 1982 až 1997 v laboratoři Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) Amerického ministerstva energetiky (DOE). (Dnes už je TFTR rozmontován, tj. odvezen do sběrných surovin.) Průkopnické zařízení položilo základ budoucím fúzním reaktorům a v roce 1994 vytvořilo světový rekord v generaci fúzního výkonu (10,7 milionů wattů). V letech 1993 až 1997 to byl ještě další rekord - v celkové uvolněné energii z fúze (1 500 milionů joulů). Úspěchy znamenaly významný krok k uskutečnění fúze na Zemi – uvolnění energie, která pohání slunce a hvězdy - jako bezpečného, čistého a bohatého zdroje energie pro výrobu elektřiny. (O tři roky později rekordy TFTR překonal evropský tokamak JET výkonem 16,5 MW a uvolněnou energií 22 MJ.)

Ač je loď Regine plující pod německou vlajkou velmi mohutnou lodí, musela být ještě víc přizpůsobena pro těžký náklad a být vybavena dvěma 750-tunovými palubními jeřáby. Poté, co 25. června odplula z Koreje, přistála v přístavu Marseille-Fos sur Mer ráno 21. července. Loď v nákladovém prostoru skrývala více méně nezajímavou kovovou krabici o velikosti maringotky s bočními „břidlicovými“ stěnami a vlnitou sedlovou střechou. Bedna nebyla označená. Uvnitř skrývala 450- tunový klenot, který se vyráběl od doby svého návrhu více než deset let.

Vypadá to jako scéna ze Spielbergových „Blízkých setkání třetího druhu“. Základna kryostatu ve tvaru polévkového talíře se pomalu zvedá z nosného rámu. Začíná jedinečná a úžasná operace, první krok montáže vlastního stroje na jadernou fúzi.

Mnoho nadšenců již dnes vlastní 3D tiskárnu, nebo má přístup k nějaké profesionální. Což takhle vyrobit si tokamak? Totiž alespoň jeho názorný a rozebíratelný model. Program je nyní k dispozici volně na stránkách ITER pro studenty, učitele a „fúzní nadšence“ po celém světě. Poprvé se model představil během oslavy zahájení montáže reaktoru ITER, v úterý 28. července 2020. Jestliže nemáte 3D tiskárnu, nezoufejte. Podobný model, dokonce české výroby, si můžete koupit, a to již hotový.