Čeští vědci postaví tokamak, který bude vyrábět energii jako Slunce

  9:41
Půl století sní vědci o jaderném reaktoru, který by energii vyráběl podobně, jako ji vyrábí Slunce. Na výzkumu jaderné fúze spolupracují vědci po celém světě, včetně Čechů. Ti nyní za 800 milionů korun z evropských fondů budou stavět nový tokamak. Přístroj umožňuje vytvořit na Zemi podmínky pro rozběh jaderné fúze.

Půl století sní vědci o jaderném reaktoru, ve kterém by se energie vyráběla podobně, jako ji vyrábí Slunce. | foto: Shutterstock

Při tom se nejprve musí z plynu „vyrobit“ plazma. „Plazma je čtvrté skupenství hmoty, které je ve vesmíru nejrozšířenější. Skládají se z něj hvězdy včetně Slunce,“ říká Radomír Pánek, ředitel Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd, kde se bude nový tokamak stavět.

K tomu je potřeba dostatečné množství energie, aby se atomy rozdělily na jádra a elektrony. Jak velký úkol to je, to člověku, který se s fyzikou naposledy setkal ve škole, moc neřekne. Ukazují to ale extrémní teploty, za kterých proces probíhá. Právě teplotou totiž vědci dodávají částicím plynu potřebnou energii.

„Pokud se má v pozemských podmínkách spustit reakce, musí plazma dosahovat několikanásobně vyšších teplot než ve středu Slunce,“ říká Pánek. 

„Od padesátých let vyvíjíme metody, jak plazma, které má v centru teplotu okolo 300 milionů stupňů Celsia, zatímco na okrajích „pouze“ stovky až tisíce stupňů, v pozemských podmínkách udržet v omezeném prostoru,“ říká. Pro srovnání – plazmová koule, které říkáme Slunce, má v centru teplotu 15 milionů a na povrchu přibližně šest tisíc stupňů.

Tokamak je v současné době nejpokročilejším řešením. Jde v principu o nádobu ve tvaru pneumatiky, která je ovinuta speciálními cívkami. Uvnitř drží rozžhavenou hmotu pohromadě silné magnetické pole. Větších zařízení typu tokamak funguje po světě několik, jedno z nich provozuje už nyní i pražský ústav. „Díky silnému magnetickému poli plazma levituje v prostoru a není v kontaktu se stěnou komory,“ vysvětluje vědec.

Energie z jedné vany

Jaký to má smysl? Velký. Ve chvíli, kdy se podaří zvládnout technické problémy, bude k dispozici prakticky neomezený zdroj energie. „Měli bychom k dispozici palivo na tisíce let, navíc rozmístěné po celé Zemi, čímž odpadají geopolitické problémy,“ vysvětluje Pánek. Jaderná fúze přitom nebude produkovat zplodiny a odpadnou i obavy z jaderné havárie nebo odpadu.

Tokamak je zařízení vytvářející toroidální magnetické pole používané jako magnetická nádoba pro uchovávání vysokoteplotního plazmatu.

Dnes jaderné reaktory vyrábějí energii štěpením jader prvků, které jsou těžší než železo. „S tím jsou ale spojena rizika,“ říká Pánek. K jaderné fúzi jsou potřeba prvky lehčí než železo. „Když jim dodáte takovou energii, aby překonala vzájemnou odpudivou sílu, spojí se v jedno těžší jádro a při tom se uvolní ještě větší množství energie,“ říká Pánek.

Kandidátem na palivo je voda a lithium. Nebo přesněji ve vodě obsažené deuterium a tritium, které se budou v reaktoru vyrábět z lithia.

Vědci s trochou nadsázky předpokládají, že celoživotní spotřebu energie pro člověka by mohla pokrýt energie z jedné vany vody a lithia v množství obsaženém v jedné baterii do notebooku.

V laboratorních podmínkách vědci už jadernou fúzi spustili. Nyní hledají technické řešení pro praxi.

Nový přístroj by měl být spuštěn v roce 2025

V Praze se na novém přístroji zaměří na dva problémy. Budou hledat způsob, jak energii z plazmatu odvést. Zajímat je budou také možnosti využití tekutých kovů.

Jak funguje umělé Slunce

Reaktor ITER – největší termojaderný reaktor na světě, který předvede možnost...

Článek Technetu před třemi roky podrobně popsal ITER - projekt mezinárodního termojaderného reaktoru

 „Na části tokamaku, přes které je energie odváděna, dopadá množství energie srovnatelné s povrchem Slunce. To vede k postupnému poškození i nejodolnějších materiálů. Využití tekutých kovů, u nichž se vrstva na povrchu bude neustále sama obnovovat, je jednou z možností, jak to vyřešit,“ říká Pánek.

Nový přístroj chtějí spustit v roce 2022. „Nyní probíhá řada výpočtů, připravují se výkresy. Do roka by se měly začít vyrábět komponenty v různých firmách po celém světě,“ říká Pánek.

Jejich výsledky budou využity především při stavbě prototypu reaktoru na jadernou fúzi, který naváže na mezinárodní projekt ITER. Ten se začal stavět v roce 2006 na jihu Francie, podílejí se na něm vedle Evropské unie i Spojené státy, Rusko, Japonsko, Čína, Jižní Korea nebo Indie. ITER je dost velký na to, aby se na něm dala ověřit využitelnost technologií v praxi.

Spuštěn by měl být v roce 2025 a do roku 2035 by mělo být jasné, zda je technologie připravená na ostré využití. Když vše půjde dobře, vrhne se potom celý svět na vývoj prototypů pro komerční využití.

S panem Babišem si vykáme, na pivo nechodíme, říká Havlíček

  • Nejčtenější

Kvůli ruské agresi na Ukrajině se pohádali premiéři zemí V4 i po jednání

27. února 2024  6:01,  aktualizováno  15:09

Shodneme se, že ruská agrese je hrubé porušení mezinárodního práva i že Ukrajina si zasluhuje...

Rusům utekly složky o atomovkách. Odpálí je dřív, než si Západ myslel

28. února 2024  10:13,  aktualizováno  11:20

Ruské námořnictvo by nasadilo taktické jaderné zbraně daleko dříve, než se dosud myslelo a než...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Poslední dílek puzzle zapadl. Aliance zavřela Rusům přístup do Baltu

27. února 2024

Premium Trvalo to „jenom“ rok a půl, ale už je to na spadnutí. Švédsko vysedělo odpor Maďarska i Turecka...

Navalného vyprovodila hudba z Terminátora. Přišly tisíce Rusů, zastrašování navzdory

1. března 2024  6:26,  aktualizováno  14:53

Rakev s tělem Alexeje Navalného po krátké komorní pietě opustila chrám a byla převezena na nedaleký...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Zemřela slovenská moderátorka, oblíbený byl její pořad, který pomáhal dětem

27. února 2024  8:35

Zemřela moderátorka a logopedka slovenské dětské televizní stanice JOJko Lucia Palugyayová. Bylo jí...

VIDEO: Střílej po mně! Kameraman natočil téměř celý útok v centru Prahy

Premium Ve čtvrtek zemřelo rukou střelce Davida K. 14 obětí, 25 lidí je zraněných, z toho deset lidí těžce. Jedním z prvních na...

Máma ji dala do pasťáku, je na pervitinu a šlape. Elišku čekají Vánoce na ulici

Premium Noční Smíchov. Na zádech růžový batoh, v ruce svítící balónek, vánoční LED svíčky na baterky kolem krku. Vypadá na...

Test světlých lahvových ležáků: I dobré pivo zestárne v obchodě mnohem rychleji

Premium Ležáky z hypermarketů zklamaly. Jestli si chcete pochutnat, běžte do hospody. Sudová piva totiž dopadla před časem...

Američané už shazují Gaze z letadel pomoc, Izrael podpořil návrh příměří

3. března 2024  10:12,  aktualizováno  10:39

Sledujeme online Americká armáda v sobotu nad Pásmem Gazy shodila ze tří letadel první dodávku humanitární pomoci...

Teodora čeká zlá budoucnost, bude mít trvalý hlad i skoliózu. Rodiče hledají lék

3. března 2024

Zamykání jídla a důsledná organizace stravování. Taková budoucnost pravděpodobně čeká rodinu...

Ruská protivzdušná obrana nad Krymem zničila 38 ukrajinských dronů

3. března 2024  7:05

Sledujeme online Ruská protivzdušná obrana nad Krymem v noci na neděli zničila 38 ukrajinských bezpilotních letounů,...

Hudební podhoubí etiopské metropole. Jak heavy metal ovládl Addis Abebu

3. března 2024

Premium Od spolupracovníka MF DNES v Africe Addis Abeba je hlučné místo a rocková muzika je v nerovném hlukovém souboji s církevními hodnostáři...

Bianca Censori šokovala Paříž odhaleným klínem, pokutě se však vyhnula

Architektka Bianca Censori (29), která je manželkou rapera Kanye Westa (46), opět šokovala veřejnost svými outfity. V...

Zemřela slovenská moderátorka, oblíbený byl její pořad, který pomáhal dětem

Zemřela moderátorka a logopedka slovenské dětské televizní stanice JOJko Lucia Palugyayová. Bylo jí 47 let. Na...

Nikdy jsem nebyla stydlivá, vzpomíná Heidi Janků na focení pro Luckyboy

Zpěvačka Heidi Janků (61) zavzpomínala na pobyt v Monaku, kam se přestěhovala kvůli práci svého manžela Iva Pavlíka. V...

Tělo se na ně neumí adaptovat. Studie odmítla vysoce zpracované potraviny

Není prostor na námitky. Pokud jste čekali na konečné postrčení, proč se opravdu vzdát vysoce zpracovaných potravin...

Princ William zrušil na poslední chvíli z osobních důvodů účast na akci

Britský princ William (41) odřekl svou účast na úterní vzpomínkové slavnosti na hradě Windsor. Na bohoslužbu za...