Rubriky

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.

Dosažení nulových emisí do roku 2050 si vyžádá rozsáhlou transformaci globálního energetického systému. Hlavní podmínkou pro uskutečnění tohoto ambiciózního cíle ale podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) nebudou technologie, ale změna myšlení a chování lidí. Zvláště v bohatších částech světa, kde je nyní normou energeticky náročný životní styl, by přehodnocení některých současných priorit a změna životního stylu mohly vést k výraznému zrychlení procesu dekarbonizace.

Ve středu 23. března 2022 oznámila Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze (FJFI), že od Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) získala povolení k výstavbě jaderného reaktoru VR-2. Ten bude stát ve stejné reaktorové hale, kde už od roku 1990 fakulta provozuje školní reaktor VR-1 Vrabec. Počet provozovaných štěpných jaderných reaktorů v České republice se tak v budoucnu zaokrouhlí na rovných deset. Kromě reaktorů VR-1 a VR-2 se jedná o dva výzkumné reaktory Centra výzkumu v Řeži a šest energetických jaderných reaktorů, které ve dvou jaderných elektrárnách ČEZ vyrábějí elektřinu. O přípravě nejnovějšího desátého reaktoru jsme již psali v r. 2018 v článku https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2197-ceska-republika-bude-mit-deset-stepnych-jadernych-reaktoru.

Jedním z řešení hrozící energetické krize může být termojaderná fúze. Na jihu Francie již několik let vědci a konstruktéři budují první termojaderný reaktor na světě. Mezi zapojenými subjekty je mimo jiné Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze (FJFI), která provozuje momentálně jediný funkční tokamak (fúzní reaktor) Golem v Česku (tokamak Compass v Ústavu fyziky plazmatu je v rekonstrukci). Nyní pro studenty i vědce vedle reaktoru vybudovala fakulta za více než 23 milionů korun moderní laboratoř pro pokusy (nejen) s plazmatem, PlasmaLab@CTU. Slavnostní otevření proběhlo na fakultě 17. února 2022.

V pátek 11. února 2022 proběhl již 16. ročník soutěže Fyziklání. Jedná se o mezinárodní soutěž pro až pětičlenné týmy složené ze žáků středních škol, kterou organizují vysokoškolští studenti z FYKOSu působící pod záštitou Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy. (O soutěži a jejích podmínkách jsme psali zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/studenti/2785-fyziklani-je-zase-tady-rocnik-2022.)

Největší tokamak na světě ITER staví sedm partnerů v Cadarache na jihu Francie: EU, Rusko, Čína, USA, Japonsko, Jižní Korea a Indie. Palivem bude směs deuteria a tritia. Jediné místo ve vakuové komoře termojaderného reaktoru ITER, kde se silokřivky udržujícího magnetického pole dotýkají stěny, je tzv. divertor. Na něj podél silokřivek dopadají nečistoty, které deionizovány opouštějí díky výkonným vývěvám prostor kolem divertoru, a tím i vakuovou komoru. Nečistoty dopadají na terče a kopuli divertoru – nejvíce tepelně namáhanou část celé vakuové komory. Divertor tvoří 54 částí – kazet divertoru. Kopule všech 54 kazet dodá Ruská domácí agentura ITER.