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.


Nejčtenější

Nalezen po 22 letech. Zmizelého muže objevil bývalý soused přes Google Maps

Potopené auto s tělem Williama Moldta se podařilo najít díky satelitním mapám...

Trvalo to 22 let, ale pozůstatky tak dlouho pohřešovaného muže se nakonec našly díky tomu, že někdejší obyvatel Floridy...

Lidé létali jeden přes druhého, líčil strojvedoucí havarovaného vlaku

Kabina vlaku po srážce s kamionem na přejezdu v Uhříněvsi (6. září 2019)

Jednal rychle a pohotově. Strojvedoucí Tomáš Kadlec minulý týden u Uhříněvsi zabránil neštěstí. „Od prvního momentu,...

Známe výherce soutěže, který se vydá na exkluzivní cestu kolem světa

Barevná Indie - Taj Mahal

Sedm her velké soutěže, kterou uspořádaly iDNES.cz a CK S.E.N u příležitosti třiceti let svobody, připomnělo v průběhu...

Drama v Děčíně. Sedmnáctiletý syn shodil svého otce z balkonu, muž zemřel

ilustrační snímek

Těžko uvěřitelné drama se minulý týden odehrálo v severočeském Děčíně. Sedmnáctiletý syn zde podle policie shodil z...

Jak obejít povinnost. Majitelé psů přemýšlejí, jak čip vyříznout z kůže

Strážníci kontrolují povinné očipování psů v Ostravě.

Do povinného čipování všech psů zbývají poslední tři měsíce. Na internetu už ovšem lidé vymýšlejí, jak nařízení obejít....

Další z rubriky

IKEM hledá nové dárce kostní dřeně. Pořádá velký nábor dobrovolníků

Darování krve

Až tisíc nových dárců kostní dřeně hledá Český registr krvetvorných buněk IKEM prostřednictvím velkého náboru u...

Chytří divočáci se stěhují do měst, strážníci je vytlačují auty

divoké prase

Přes léto si divočáků lidé všimli jen málokde, prasata byla většinou v lesích a ve své oblíbené kukuřici. Jenže teď se...

Demolice Stalinova pomníku by byla drahá, lepší bude oprava, říká Lukeš

Stalinův pomník na Letné.

Zbytky někdejšího Stalinova pomníku se hroutí. Pražský magistrát musí na základě odborného posudku stavbu do pěti dnů...

Skateboardisté mají smůlu. Okolí Stalinova pomníku je zavřené, hrozí pokuta

Prostor kolem bývalého Stalinova památníku je obehnán zábranami a páskami. (20....

Praha uzavřela podzemní část někdejšího Stalinova sousoší na Letné. Vstup je zakázán i do přilehlého okolí včetně...

Po operaci mandlí upadl chlapec do kómatu, začalo trestní řízení
Po operaci mandlí upadl chlapec do kómatu, začalo trestní řízení

Policisté na Královéhradecku zahájili trestní stíhání tří lidí a jedné firmy, kteří údajně nesou odpovědnost za tragédii. Ta se odehrála před dvěma lety, jejímž následkem osmiletý chlapec po operaci mandlí upadl do kómatu.

Najdete na iDNES.cz