Lidstvo pracuje 33 let po Černobylu na bezpečnějším zdroji energie. Co brání tomu, aby svět přešel na jadernou fúzi?

Vnitřní stěny zařízení jsou z materiálu podobného tomu, který se používá pro pláště raketoplánu. Ale ani to by pro teploty v řádu desítek milionů stupňů nestačilo
Vnitřní stěny zařízení jsou z materiálu podobného tomu, který se používá pro pláště raketoplánu. Ale ani to by pro teploty v řádu desítek milionů stupňů nestačilo

Bezpečnější i účinnější, tak mluví vědci o jaderné fúzi a vkládají do této technologie obrovské naděje, ale i nemalé peníze. Jedno z experimentálních zařízení má i Česká republika. To by se navíc mělo brzy zařadit mezi světovou špičku.

Takhle vypadá okolí Černobylu. Dodnes není jasné, kolik si havárie vyžádala obětí

Černobyl

Název Černobyl je už třicet let synonymem varování. Havárie v ukrajinské jaderné elektrárně ukázala, jak hrozivé nebezpečí představuje atomová energie, když se vymkne kontrole. Od dubna 1986 je sice 30kilometrová zóna okolo Černobylu oficiálně stále uzavřená, dnes už ale není tak těžké získat povolení a na místo katastrofy se vypravit.

26. dubna 1988 došlo na ukrajinském území k největší jaderné havárii v historii. Lidská chyba tehdy způsobila výbuch reaktoru jaderné elektrárny Černobyl, a tím také smrt tisíců lidí.

Podle vědců i z těchto důvodů princip jaderného štěpení v budoucnu vystřídá jaderná fúze, která by měla být jak bezpečnější, tak mnohem účinnější. Jde o stejný princip, jakým vzniká energie v našem Slunci, a vědci proto do této technologie vkládají obrovské naděje i nemalé peníze. Jedno z experimentálních zařízení provozuje i Česká republika.

Slunce ve tvaru americké koblihy

Jednou z cest k termojaderné fúzi je stlačení a ohřev plazmatu v magnetické komoře zvané tokamak

Charakteristickému prstencovému tvaru plazmatu říkají Američané donut, protože připomíná jejich koblihy,“ ukazuje Jan Mlynář ve velíně českého tokamaku COMPASS na monitory, kde právě prstencovitě obíhá plazma.

Je to ve skutečných barvách viditelné záření, tak jak by ho člověk viděl okem, kdyby se na něj přímo díval. Jen by musel mít nasazené nějaké svářečské brýle, protože to opravdu hodně svítí,“ dodává.

Z obrazovky teď proto podobně jako ze Slunce září oranžovo-žluté plazma. To ale tady dokážou udržet jen něco kolem vteřiny. Vědci si ho proto na monitorech zpomalují, aby ho dokázali co nejlépe změřit.

Levitující plazma

Spolu s Janem Mlynářem se reportér Experimentu Ondřej Ševčík přesouvá ke zdroji celého procesu jaderné fúze, a to k zařízení, ve kterém vysoce energetické plazma cirkuluje – k tokamaku COMPASS. „Je to název pro konfiguraci magnetického pole, které dokáže udržovat vysokoteplotní plazma, tedy plně ionizovaný plyn za velmi vysokých teplot,“ vysvětluje vědec.

Vnitřní stěny zařízení jsou z materiálu podobného tomu, který se používá pro pláště raketoplánu. Ale ani to by pro teploty v řádu desítek milionů stupňů nestačilo. Proto se plazma musí prostřednictvím silného magnetického pole udržovat uvnitř komory a v podstatě tak uvnitř levituje.

Bezpečná, ale drahá

Pracujeme v takzvaně inherentně bezpečném prostoru. To znamená, že pokud dojde k nějakému neštěstí nebo k chybě personálu, plazma vychladne a proces přestane fungovat,“ přibližuje Jan Mlynář jednu z hlavních výhod jaderné fúze ve srovnání s takzvaně neřízenými reakcemi jaderného štěpení. Ta navíc nebude využívat ani radioaktivní palivo.

Na návštěvě v největším reaktoru na plazma. V Provence mezi poli s levandulí

Na návštěvě v největším reaktoru na plazma. V Provence mezi poli s levandulí

V Provence je víc než 30 stupňů a u městečka Cadarache tu staví největší fúzní reaktor na světě. Bude se jmenovat ITER a měl by být od roku 2025 schopen vytvořit plazma, díky kterému se bude ve velkých objemech vyrábět ekologická energie. Zatím tu na jihu Francie ale kvete levandule, po vyprahlé půdě pobíhají křepelky a my stojíme na obrovském staveništi.

Na druhé straně jde o obrovsky drahé zařízení. Experimentální reaktor ITER, který právě teď vzniká ve Francii, je po Mezinárodní vesmírné stanici nejražším vědeckým projektem v historii.

Problém je ve velikosti. K tomu, aby docházelo k dostatečnému počtu reakcí, musíme mít alespoň několik kubických metrů plazmy o velmi vysoké teplotě. A k tomu potřebujeme i obklopující plazma, kde teplota klesá,“ popisuje Jan Mlynář. „Nakonec z toho vyjde zařízení, které má v případě ITER velikost asi 30 metrů. A energetické reaktory budou muset být velmi pravděpodobně ještě větší.“

Nový český tokamak

Proto se v Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd brzy dočkají nového, většího a silnějšího tokamaku. Podle ředitele Radomíra Pánka právě to zařadí český fúzní program mezi absolutní světovou špičku:

Bude pracovat s vysokým energetickým polem o velikosti až 5 tesla, což je dvakrát víc než všechny současné tokamaky. Vysoký výkon bude mít i systém pro ohřev plazmatu, chtěli bychom dosáhnout až 16 megawattů.“

Místní experimentální tokamak se zaměří hlavně na okrajové plazma, nové technologie tekutých kovů nebo na odvod energie plazmatu ven z tokamaku.

Spustit audio
autoři: Ondřej Ševčík, Anna Duchková|zdroj: Český rozhlas

Související