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.

Rozpoutáme u nás Trumpovu konzervativní revoluci, slibuje šéf Motoristů Macinka

Nejčtenější

Vrtulník se srazil s letadlem, zemřelo 64 lidí. Trump: Temná noc ve Washingtonu

Středeční srážku dopravního letadla s vojenským vrtulníkem ve Washingtonu nikdo nepřežil, potvrdil americký prezident Donald Trump. Na palubě letadla bylo 60 cestujících a čtyři členové posádky, ve...

Fica nevpustili do vzdušného prostoru nad Bruselem, letěl zpět do Bratislavy

Kvůli uzavření vzdušného prostoru se muselo zpět do Bratislavy vrátit letadlo se slovenským premiérem Robertem Ficem, který měl v Bruselu jednat se zástupci Evropské komise. Vzdušný prostor nad...

Pekarová chválila Kingdom Come. Nemáte zásluhu, neparazitujte, sepsul ji autor

Hra Kingdom Come Deliverance 2 od českého vývojáře Warhorse Studios je celosvětový prodejní hit. Vývojářům na Facebooku pogratulovala také šéfka Sněmovny Markéty Pekarové Adamové (TOP 09), na což...

„Je to tu peklo.“ Dva dny s narkomany na Andělu, drogovém epicentru Česka

Premium

„Já chci umřít. Fakt chci umřít. Rozumíte? Bože, prosím, ať už chcípnu, tohle není život, tohle je peklo a tyranie. Anděl je peklo,“ zoufale prosí šestačtyřicetiletý vyučený podkovář Tony, bezdomovec...

Můj bože, viděli jste to? Záznam zachytil šok letiště. Z vody vytahují jen mrtvé

Záznam z řídicí věže odhaluje šokované reakce pracovníků leteckého provozu poté, co se ve Washingtonu srazilo komerční letadlo Bombardier CRJ 701 s vojenskou helikoptérou. Místní se ptají, jak k...

Výsledky Media projektu potvrdily přední postavení skupiny MAFRA

Mediální skupina MAFRA si udržuje dlouhodobou vedoucí pozici na českém tiskovém trhu. Potvrdily to aktuální výsledky výzkumu čtenosti Media projekt za období 1. až 4. čtvrtletí 2024. MAFRA u čtenářů...

7. února 2025

Ostuda, likvidace historie. Způsob rekonstrukce nádraží vyrazil Pacovu dech

Město Pacov na Pelhřimovsku se po mnoha desítkách let nářků dočkalo. Správa železnic se konečně pustila do rekonstrukce tamního nádraží. Jenže způsob, jakým to udělala, mnoha místním vyrazil dech....

7. února 2025  8:44

Pekarová chválila Kingdom Come. Nemáte zásluhu, neparazitujte, sepsul ji autor

Hra Kingdom Come Deliverance 2 od českého vývojáře Warhorse Studios je celosvětový prodejní hit. Vývojářům na Facebooku pogratulovala také šéfka Sněmovny Markéty Pekarové Adamové (TOP 09), na což...

6. února 2025  16:55,  aktualizováno  7.2 8:43

Žaloba na Trumpovu administrativu. Zánik USAID způsobí krizi, zlobí se odbory

Největší odborová skupina zastupující americké federální pracovníky ve čtvrtek zažalovala administrativu nového amerického prezidenta Donalda Trumpa kvůli jejímu rozhodnutí postupně rozpustit...

7. února 2025  6:26

Byl to s tebou strašně krásnej kus života, Třeštík poděkoval Decastelo

Tomáš Třeštík (46) a Eva Decastelo (46) se rozešli. Fotograf na sociálních sítích poděkoval moderátorce a herečce za...

Zvyšují riziko úmrtí. Průmyslové potraviny zavrhla dosud největší studie

Její verdikt není unikátní, obdobný vynesly mnohé předchozí výzkumy. Jenže aktuální studie se chlubí největším,...

V příštích měsících uvidíme pády i velkých stavebních firem, říká expert

Premium „Kdekdo se ještě donedávna pouštěl do podnikání s pozemky, protože ten byznys vypadal tak, že ho může dělat každý a že...

Pár telefonátů a cla o měsíc odložena. Trump se dohodl s Mexikem a Kanadou

Americká cla na mexické a kanadské zboží se o měsíc odkládají. Oznámili to po telefonickém rozhovoru mexická...

Janek Ledecký tajil děti a teď i vnučku. Skoro dva roky je dědečkem

Kondici má jako čtyřicátník a figuru taky, nakonec hojně ji předvádí i v dokumentu, který o něm natočila Česká...