Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Výzkum termojaderné fúze představen na výstavě Fusion Expo

Výzkum termojaderné fúze představen na výstavě Fusion Expo

V prostorách Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze byla ve dnech 11. až 23. června 2007 uspořádána výstava Fusion Expo. Tento putovní projekt podporovaný Evropskou komisí představuje termojadernou fúzi jako velmi nadějný postup pro výrobu elektrické energie nebo vodíku. Fúze je proces, který vlastně „živí“ slunce a hvězdy. Při obrovském gravitačním tlaku je ve středu Slunce teplota okolo 1,5 · 107 K. Plyn se mění na plazma, v němž jsou elektrony zcela odděleny od atomových jader. Tato lehká jádra se potom slučují a přitom uvolňují energii. Technickými prostředky lze nejsnáze uskutečnit fúzi dvou izotopů vodíku, deuteria a tritia. V elektrárně však lze dosáhnout pouze tlaku, který je desetmiliardkrát menší než ve Slunci, a proto je třeba, aby proces probíhal při teplotě nad 108 K. Vedle výkonného ohřevu je zapotřebí na minimum snížit tepelné ztráty. Proto se plazma uzavírá do tzv. tokamaků, toroidálních „klecí“ vytvořených silným magnetickým polem, které brání elektricky nabitým částicím uniknout.

Výchozí fúzní paliva, deuterium a lithium, stejně jako výsledek reakce, helium, nejsou radioaktivní. Pouze palivový mezičlánek z tritia je radioaktivní (poločas rozpadu je 12,3 roku) a tritium se také nesmí dostat do organismu. Sekundárně radioaktivní konstrukce je recyklovatelná po 100 letech. Elektrárna je tedy bezpečná, neprodukuje skleníkové plyny a zásoby paliva (vodík a lithium) jsou téměř neomezené. Pravděpodobně jediným nedostatkem fúzních elektráren je, že je lidé ještě neumějí postavit. Byly však již sestaveny simulační modely fyzikálních fúzních procesů. První komerční reaktor bude podle předpokladů uveden do provozu do konce první poloviny tohoto století, až se podaří vyřešit problémy s vysokou teplotou, izolací a řízením. Právě účinný způsob izolace je nejdůležitějším úkolem evropského fúzního programu. Velmi dobře integrovaný výzkum probíhá na několika velkých fúzních zařízeních. Největším evropským tokamakem je JET (Joint European Torus) postavený v Culhamu (Velká Británie). V současnosti se staví mezinárodní tokamak Iter (latinsky „cesta“) o výkonu MW ve francouzském Cadarache. Partnery tohoto projektu (za 4,6 mld. eur) jsou Evropská unie, Rusko, USA, Japonsko, Jižní Korea, Čína a Indie. Mezinárodního fúzního bádání se od jeho samého počátku velmi aktivně účastní i Česká republika (dříve Československo). Výzkum koordinuje Ústav fyziky plazmatu AV ČR. Právě v letošním roce bude v tomto ústavu instalován tokamak Compass-D, který nahradí starší typ Castor.

(ev)

Příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde