Nedovolí vám doma jaderný reaktor? Postavte si termojaderný

aktualizováno 
Jaderným reaktorům v kuchyni úřady nepřejí. S trochou obezřetnosti a beztrestně si ovšem kutilové po celém světě staví zařízení využívající termojaderné reakce. Při té se přitom teoreticky může uvolnit ještě více energie než při štěpné reakci v jaderných reaktorech.

Nechtěl by to mít v garáži každý? Takhle kouzelně vypadá provoz fuzoru, vyrobeného středoškolákem Williamem Jackem. Na snímku je pohled na mřížku jeho fuzoru, ve kterém dochází ke slučování jader. | foto: William Jack

Richard Handl si neuměl vybrat. Náhle proslulý Švéd se nemohl příliš divit, když u něj zazvonila policie. Amatérský jaderný experiment nenechá bezpečnostní složky v klidu, více v článku o tom, jak si Švéd rozbíjel v kuchyni atom.

Stejně jako například jadernou bombu, ani jaderný reaktor by amatér nakonec nedokázal sestrojit. Tyto dvě věci nepostaví ani většina států světa. Mezi radioaktivními látkami jsou ovšem velmi nebezpečné jedy, které mohou třeba po požití zabíjet zevnitř. A na otravu velkého množství lidí jich teoreticky stačí podstatně méně než na jadernou bombu.

To ovšem neznamená, že by amatéři nesměli vůbec vstoupit do hájemství jaderných fyziků. Mohou například rovnou sáhnout po zdroji čisté energie, který by měl pohánět civilizaci už za… nu, někdy v budoucnu.

Jde o takzvanou termojadernou fúzi. Při ní se spojují jádra lehčích prvků, vznikají prvky těžší a uvolňuje se spousta energie. K fúzi dochází v jádru Slunce a my se už skoro 80 let snažíme tento proces napodobit i na Zemi. K cíli je ještě daleko, ale základní postupy už jsou tak dobře prozkoumané, že malou hvězdu si lze doma postavit i svépomocí.

Španělský přeborník

"Osamělý vlk" Handl by mohl najít inspiraci třeba v pětapadesátiletém Španělovi Vicentu Queralovi. Ten si v garáži postavil malinký fúzní reaktor. Jeho "ultra malý torus" (Ultra Small Torus, zkráceně UST) vznikl hlavně proto, aby si jeho majitel vyzkoušel, co všechno zvládne. A protože je Španěl pracovníkem výzkumu a vývoje s průpravou v obrábění či elektroinstalacích a odborníkem na 3D projektování a simulace, tak toho zvládne dost.

SEM kutil!

Bojíte se reaktorů? Postavte si mikroskop a dejte nám vědět.

Řešení se najde i pro ty, kterým přijde nebezpečné hrát si se silami hvězd. Například Ben Krasnow si postavil domácí elektronový mikroskop.

Jde o tzv. SEM mikroskop, který jinak představuje špičkové zařízení vědeckých laboratoří. Jeho cena se liší podle výkonu, ale pod jeden až dva miliony korun se nejspíše nedostanete. Ben Krasnow ho postavil asi za 1 500 dolarů (cca 75 tisíc korun). Stálo ho to sto hodin práce, nepočítaje v to dlouhé týdny doučování se fyzikálních principů konstrukce.

Více si můžete přečíst na jeho blogu zde. (A jestli máte chvíli, podívejte se na jeho experiment s transkraniální mozkovou stimulací zde.)

Jeho mikroskop, pravda, neobstojí ve srovnání se špičkovými přístroji. Zvětšuje pouze padesátinásobně. Špičkové elektronové mikroskopy přitom zvládnou zvětšení v řádech stovek tisíců. Ale je to zřejmě jediný SEM mikroskop postavený jednotlivcem na světě.

Technet se ptá, jestli to tak ovšem i zůstane. Není čas zvednout hozenou rukavici? Jestli ve světě existuje nějaká velmoc ve výrobě elektronových mikroskopů na hlavu, je to právě Česká republika. Co na to čeští kutilové?

Nebo už v některé české kutilské dílně dávno stojí SEM mikroskop, fuzor nebo jiné podobné fyzikální arcidílo? Pokud ano, rádi se autorovi veřejně omluvíme a ještě raději o jeho výkonu uděláme reportáž.

Prosím, napište nám na matous.laznovsky@idnes.cz.

Snad i proto si jako cíl zvolil zařízení, které nikdo před ním soukromě nepostavil. Jde o takzvaný stelarátor. Název je odvozen od latinského výrazu pro hvězdu (stella) a skrývá se pod ním zařízení, které na pohled připomíná americký "donut", tedy koblihu s dírou uprostřed. V prstenci obíhá velmi horké plazma, které si můžeme představit jako řídký plyn (ve skutečnosti je to jiné skupenství hmoty). Teplota je tak vysoká, že v prstenci dochází ve větším měřítku ke slučování atomů. A při něm se uvolňuje energie.

Realizovat fyzikální princip v praxi není nic jednoduchého. Například nezbytné cívky obepínající prstenec stelarátoru musí mít speciální tvar, nemohou být kruhové. Queral pro jejich výrobu navrhl nový postup pro řízení strojního zařízení pří výrobě takových dílů a nechal si ho patentovat.

Technické podrobnosti najdete na Queralových stránkách zde. Řekněme si jen, že zdrojem plazmatu je obyčejný magnetron z mikrovlnné trouby.

První, ale ne sám

Zatímco amatérský stelarátor je zatím stále jeden, jiný typ fúzních zařízení si získal podstatně větší fanouškovskou základnu. Na celém světě si ho svépomocí postavilo nejméně 42 jednotlivců, alespoň podle seznamu dostupného na fanouškovských stránkách Fusor.net. Dvanáct z nich byli středoškoláci.

Jde o takzvaný fuzor. Tohle malé zařízení ke slučování atomů používá trochu jiný postup než Qeuralův stelarátor. Díky tomu je jeho konstrukce podstatně jednodušší. Ke spojování jader dochází uvnitř nabité kovové síťky. Ta vytváří elektromagnetickou past, která horké plazma udrží po nějakou dobu na jednom místě.

Zdroje energie budoucnosti? Fanoušci mu věří

Z hlediska amatérů má fuzor jedno velké kouzlo. Pokud má malý výkon, může být zkonstruován tak, aby do síťky bylo vidět (na rozdíl od stelarátoru). Zapnutý přístroj pak vydává tajemné modré světlo.

Nechtěl by to mít v garáži každý? Takhle kouzelně vypadá provoz fuzoru

Druhý model fuzoru středoškoláka Williama Jacka. Na snímku je pohled na mřížku jeho fuzoru, ve kterém dochází ke slučování jader. Všimněte si kovového krytu na odstínění fúzních neutronů.

Odborníci ovšem fuzoru nepřisuzují takový potenciál: podle většinového mínění fyziků nemůže dosáhnout takového výkonu, aby vůbec někdy vyráběl více energie, než kolik vyžaduje jeho provoz. Pro svou jednoduchost se však fuzory používají v laboratořích jako zdroje neutronů.

Skupina kolem stránek Fusor.net si své zdroje nestaví čistě pro zábavu. Tak trochu doufá, že se odborníci mýlí a fuzory (a od nich odvozené přístroje) ještě něco předvedou. Svůj koníček pojímají také jako hledání nových zdrojů energie. Zatím ho ovšem jenom dotují. Domácí fúzní zařízení zdaleka nevyrobí tolik energie, kolik jí dostanou zvenčí.

Zato jsou velmi bezpečné. Není zapotřebí žádných nebezpečných radioaktivních materiálů. Fúzní reakci je také těžké rozjet a ještě těžší udržet, takže nemůže dojít k žádné "neřízené reakci". Ze strojů sice unikají rychlé neutrony, které zdraví neprospívají, ale při daném výkonu a dobách provozu se dají poměrně snadno odstínit vhodným materiálem.

 

Nejčtenější

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Jeden „drát“ by stačil pro celou ČR. Nové elektrické vedení láme rekordy

Transformátor pro 1 110 kV vedení v Číně, který postavila firma Siemens. Na...

Provozovatel čínské přenosové sítě spustil nejvýkonnější a nejdelší vedení světa. Putuje jím elektřina o napětí více...

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

Jak ze soustruhu. Vypadá neuvěřitelně, ale ledový disk vznikl přirozeně

V americké řece Presumpscot plave ledový disk

Na řece Presumpscot v americkém státě Maine vznikl extrémně velký rotující ledový disk. Vypadá možná nepřirozeně, ale...

Další z rubriky

Za kolik lze dostavět Temelín? Záleží, odkud jsou peníze

výměna paliva

I v Evropě je možné postavit jadernou elektrárnu levně. Ale jenom za určitých okolností, říká fyzik Vladimír Wagner. A...

Let L-610 byl náš největší. Nehezká historie jednoho hezkého letadla

Let L-610 (Praha, 08/1989)

Ve středu 28. prosince 1988 poprvé vzlétl prototyp největšího letadla československé konstrukce L-610. Jeho ne příliš...

Těšte se na bezdotykové ovládání, revoluční radar od Googlu má zelenou

Miniaturní radar v čipu Soli

Miniaturní radar s názvem Google Soli umí rozpoznávat jemná gesta lidské ruky. Hodí se jako vstupní zařízení pro...

Najdete na iDNES.cz