Čeští vědci postaví tokamak, který bude vyrábět energii jako Slunce

  9:41aktualizováno  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...

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.


Hlavní zprávy

Nejčtenější

Soud definitivně osvobodil policistu, který autem zastavil motorkáře

Policista Šimon Vaic je viněn z těžkého ublížení na zdraví z nedbalosti kvůli...

Policista Šimon Vaic, který čelil obžalobě kvůli tomu, že zahradil ujíždějícímu motorkáři cestu autem v roce 2017,...

Policie dopadla údajné vrahy čerpadlářky v Nelahozevsi

Dům ve Vojkovicích na Mělnicku, kde policisté zadrželi podezřelého z vraždy...

Policie zadržela dva podezřelé z vraždy čerpadlářky z Nelahozevsi. Informaci iDNES.cz potvrdil policejní mluvčí Zdeněk...

Útočník na pódiu pobodal starostu Gdaňsku, ten na následky zranění zemřel

Starosta Gdaňsku Pawel Adamowicz při vystoupení na charitativní akci (13. ledna...

Na starostu polského Gdaňsku zaútočil během nedělního večera muž s nožem. Stalo se tak při charitativní akci, kdy...

Soukup chce dobýt Evropský parlament. Z TV Barrandov zmizí jeho pořady

Jaromír Soukup na snímku z března 2016

Jaromír Soukup učinil zásadní životní rozhodnutí, píše TV Barrandov na svém twitterovém účtu. Podle Info.cz Soukup...

Tátové od rodin i gauneři. Podezřelí z vraždy pumpařky byli „známé firmy“

Dům ve Vojkovicích na Mělnicku, kde policisté zadrželi podezřelého z vraždy...

Oba měli rodinu, jeden z nich by se brzy měl stát otcem. Oba jsou z Mělnicka, kde byli známí kvůli své kriminální...

Další z rubriky

Profíkům jsme vyfoukli objev století, vzpomíná průzkumník Amatérské jeskyně

Mezi dvanáctkou amatérských speleologů, kteří v roce 1969 objevili Amatérskou...

Uplynulo přesně 50 let od okamžiku, kdy se skupina dvanácti amatérských speleologů prokopala v Moravském krasu do...

Klaus: Na BIS mám stejný názor jako Zeman. Její zprávy jsou bezcenné

Exprezident Václav Klaus při rozhovoru pro MF DNES (16. ledna 2019)

Po Novém roce vzbudil poprask tím, že nevyloučil opětovnou kandidaturu na prezidenta. Václav Klaus však pokládá za...

Dlouho nebyla snaha Palachův obraz měnit, říká historik i přítel z dětství

Stanislav Hamr v diskusním pořadu iDNES.cz Rozstřel. (18. ledna 2019)

Jaký byl ve skutečnosti Jan Palach? Historik Petr Blažek dostal od jeho spolužáka z dětství Stanislava Hamra pozvánku...

Najdete na iDNES.cz