Vnútro tokamaku. Foto: Mike Garrett [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Zvládnutí fúzní energie je svatý grál jaderných fyziků.

V 20. století svět šlápl do jaderného věku. Po počátečních experimentech s radioaktivními prvky se podařilo postavit jaderný reaktor a poté během 2. světové války i atomovou bombu v rámci projektu Manhattan. Po úspěchu s atomovou bombou vědci začali stavět ještě silnější vodíkovou bombu. Ta využívá proces slučování jader vodíku, díky čemuž produkuje velké množství energie. Stejný proces se odehrává i na Slunci. Dokázat ale tuto energii spoutat a využít ji pro dobro lidstva, například na výrobu elektrické energie, je ale těžký oříšek.

Proto je každý úspěch ohledně jaderné fúze významným. Po světě existují desítky experimentálních fúzních reaktorů zvaných tokamaky či stelarátory. Ty však na své fungování využívají více energie než dokáží vytvořit.

Základem takového reaktoru je plazma ohřátá na miliony stupňů Celsia. Loni se dokonce čínskému reaktoru dokázalo plazmu ohřát až na 100 milionů stupňů Celsia. Aby samotný reaktor plazma neroztavila, je „uvězněna“ v silném magnetickém poli. Pokud by se dokázalo udržet plazmu v poli stabilní po dlouhou dobu, byl by to významný krok ke stavbě reálné fúzní elektrárny.

Japonský tokamak JT-60 SA. Foto: Michel Maccagnan [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Nejnovější vědecký svět překvapil patent na kompaktní fúzní reaktor, za kterým stojí vědec Salvatore Cezar Pais z Centra námořního leteckého vojenství USA, o němž informoval portál The War Zone. Přihláška byla zveřejněna v září. Velkou zajímavostí jsou kompaktní rozměry zařízení. Ten by měl mít průměr pouze do dvou metrů, tedy bychom ho mohli přirovnat k autu. Současné experimentální fúzní reaktory mají mnohem větší rozměry přirovnávány spíše k budovám.

Potenciál takovéhoto kompaktního reaktoru je obrovský. Od využití v letectví, námořnictvu až po dodávky energie pro celá města. V abstraktu patentu je popsán proces udržení plazmy pomocí nejméně jednoho páru protilehlých protiproudých dynamických zapalovačů. Dutý kanál obsahuje vakuovou komoru, v níž se zapalovače otáčejí a vytvářejí silné magnetické pole.

Vnitřek tokamaku. Foto: Public Domain Pictures

Klasický koncept fúzního reaktoru využívá vodík jako palivo, které slučuje své jádra a odpadním produktem je prvek helium. Neprodukuje tak radioaktivní odpad a vodík je levný a široce dostupný. Navíc takové reaktory jsou bezpečné, protože vyžadují neustálý přísun paliva, a tak se nemohou vymknout kontrole jako například v případě Černobylu.

Pokud by se podařilo a tento patent by nabyl funkční podobu, lidstvo by mohlo získat neomezený přístup k čisté, bezpečné a levné energie.

0
Uložit článek
Komentovat ( 0 )