V Praze dnes bude spuštěn experimentální tokamak

Čeští vědci dnes slavnostně zahájí provoz tokamaku Compass, který má ambice stát se centrem výzkumu jaderné fúze ve střední Evropě. Světové centrum fúzního výzkumu bude v jihofrancouzském Cadarache, kde se buduje dosud největší tokamak na světě - ITER.

Zatímco v reaktorech nynějších atomových elektráren vzniká energie štěpením atomů s těžkými jádry, v reaktorech na termojadernou fúzi se naopak slučují atomy s lehkými jádry (deuterium a tritium, dva izotopy vodíku) na atomy s jádry těžšími. Tím se uvolní obrovská energie, kterou potřebovaly částice lehčích atomů k tomu, aby držely pohromadě, a která je mnohem větší než ta, která vzniká při štěpení atomů. Obrovskou výhodou je, že při fúzi nevzniká radioaktivní odpad a palivo (vodík) je prakticky nevyčerpatelné.

Udržet fúzní reakci však není vůbec jednoduché. Probíhá v ionizovaném plynu (plazmatu) při teplotách dosahujících stovek milionů stupňů Celsia, díky níž je překonána aktivační bariéra reakce (kladně nabitá atomová jádra se totiž odpuzují). Žádný reaktor by takové podmínky nevydržel. Fúze dodává energii hvězdám včetně našeho Slunce, člověk ji zatím umí rozběhnout pouze explozivně ve vodíkové pumě. V tokamaku by měla probíhat řízeně. Plazma je v něm udržováno silným magnetickým polem, které vytváří jakousi virtuální nádobu a brání kontaktu plazmatu se stěnami tokamaku.

Mezinárodní ITER by měl být prvním tokamakem, který bude produkovat více energie, než kolik je do něj dodáváno. O něco takového vědci usilují už více než padesát let. Ani on však ještě řešení energetických problémů lidstva představovat nebude. Vždyť E v jeho názvu znamená experimentální. Jeho dokončení je plánováno na rok 2018.

ČTĚTE TAKÉ: Výroba elektřiny termojadernou fúzí je konečně reálná?

Compass, který váží 21 tun, je menší variantou ITERu. Konfigurace magnetického pole je ale v obou zařízeních prakticky shodná v měřítku přibližně 1:10. Compass bude sloužit "pouze" k fyzikálnímu výzkumu, jeho účelem není vyrábět energii. Bude dodávat řadu dat nutných k lepšímu pochopení chování horkého plazmatu ve velkých tokamacích a bude ověřovat nové vědecké a technické myšlenky.

České republice věnovala Compass Velká Británie, kde byl v 90. letech vlajkovou lodí fúzního výzkumu, než jej nahradil tokamak Mast. Nyní je Compass instalován v pražském Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd.

Foto: UKAEA, EFDA-JET, ITER