╪═ZEN┴ TERMONUKLE┴RN═ SYNT╔ZA
Zßsadnφ p°evrat ve vyu₧φvßnφ jadernΘ energie by m∞l p°ijφt a₧ s p°φchodem
na °φzenou jadernou syntΘzu
(mφsto slova "jadernß" se pou₧φvß tΘ₧ "nukleßrnφ", mφsto
"syntΘza" lze °φci "sluΦovßnφ" Φi "f·ze"). Jak
nßzev napovφdß, energie jadern²ch sil by byla uvol≥ovßna nikoli °φzen²m
Üt∞penφm velmi t∞₧k²ch jader, n²br₧ °φzen²m sluΦovßnφm jader velmi lehk²ch.
Jadernß syntΘza je zdrojem z lidskΘho hlediska nevyΦerpatelnΘ sily hv∞zd. P°i
pokusn²ch explozφch vodφkov²ch pum se prokßzalo, ₧e je takto mo₧nΘ uvol≥ovat
nep°ebernΘ mno₧stvφ energie i um∞le. ProΦ ale dosud nestojφ reaktor, ve kterΘm by
probφhala °φzenß jadernß syntΘza?
Zde naleznete podrobnou odpov∞∩. P°ipome≥me jen, ₧e zßkladnφ podmφnkou ke
zvlßdnutφ °φzenΘ jadernΘ syntΘzy je dosa₧enφ extrΘmn∞ vysok²ch teplot.
|
Princip tokamaku: vodφkov²
plyn tvo°φ
v sekundßrnφm obvodu ob°φho transformßtoru smyΦku nakrßtko. Tak je v plynu
indukovßn obrovsk² elektrick² proud, kter² jej zah°φvß
na extrΘmnφ teploty. P°i t∞ch jsou atomy vodφku roztrhßny na volnΘ elektrony a
volnß jßdra - vznikß tzv. vodφkovΘ plazma. Cφvky vytvß°ejφ silnΘ magnetickΘ
pole, spolehliv∞ izolujφcφ vodφkovΘ plazma od chladnΘ konstrukce. Plazma m∙₧e b²t
navφc p°ih°φvßno elektromagnetick²m vln∞nφm
ze siln²ch vysφlaΦ∙ a rychl²mi atomy vodφku
z urychlovaΦ∙. |
Proto se projektovan²m reaktor∙m na jadernΘ sluΦovßnφ °φkß zpravidla
"termonukleßrnφ reaktory" a reakci, kterß v nich bude probφhat,
"termonukleßrnφ syntΘza". A prßv∞ udr₧enφ tak vysok²ch teplot
p°edstavuje pro v∞dce v∞tÜφ o°φÜek, ne₧ se d°φve p°edpoklßdalo.
Z celΘ °ady experimentßlnφch za°φzenφ, na kter²ch se krok za krokem zkoumß
chovßnφ hmoty p°i extrΘmnφch teplotßch a ov∞°ujφ se technologie pro budoucφ
termonukleßrnφ reaktory, zatφm nejlepÜφch parametr∙ dosahujφ za°φzenφ zvanß tokamak. Dva velkΘ tokamaky
evropsk² JET ve VelkΘ Britßnii a TFTR v USA si ji₧ troufly i na experimenty s palivem
budoucφch termonukleßrnφch reaktor∙, kter²m je sm∞s deuteria a tritia (tj. vodφkov²ch jader s jednφm a se
dv∞ma neutrony). Na tokamaku JET se poda°ilo v roce 1991 uvolnit jadern²m sluΦovßnφm
po dobu dvou sekund v²kon 1,7 MW, na tokamaku TFTR v roce 1993 dokonce v²kon 9 MW. V obou p°φpadech je to ovÜem podstatn∞
mΘn∞, ne₧ jak² byl vlastnφ odb∞r energie p°i experimentu. SkuteΦnΘ
"zapßlenφ"jadernΘ syntΘzy je jeÜt∞ daleko. NestaΦφ toti₧ jen vyrovnat
energetick² zisk z jadern²ch reakcφ s vlastnφm odb∞rem za°φzenφ.
|
Pohled do komory tokamaku JET, ve
kterΘ v roce 1991 poprvΘ prob∞hla v m∞°itelnΘm rozsahu °φzenß termonukleßrnφ
syntΘza. |
V²kon jadernΘ reakce musφ pokr²t i ztrßty danΘ ·nikem neutron∙ a zß°enφ z
objemu, ve kterΘm mß jadernß syntΘza "ho°et". O ztrßty jde vÜak jen z
hlediska reaktoru, z hlediska obsluhy p∙jde o energii vyu₧itelnou k v²rob∞ elektrickΘ
energie Φi technologickΘho tepla, k likvidaci jadern²ch i chemick²ch odpad∙ atp.
Termonukleßrnφ syntΘza mß oproti jin²m velk²m zdroj∙m energie obrovskΘ v²hody.
Jde o inherentn∞ (tj. z vlastnφho principu) zcela bezpeΦn² projekt podobn∞ jako u
ADTT, staΦφ vypnout p°φvod proudu nap°. do cφvek formujφcφch magnetickΘ pole a
reakce okam₧it∞ vyhasne. Za druhΘ, Zem∞ mß (podobn∞ jako hv∞zdy) pro jadernou
syntΘzu prakticky nevyΦerpatelnΘ mno₧stvφ paliva. A za t°etφ, v²stupem jadern²ch
reakcφ je neaktivnφ helium, nevznikß tedy vysokoaktivnφ odpad. Hlavnφ p°ekß₧kou v
realizaci je technologickß nßroΦnost, a tedy cena. DemonstraΦnφ termonukleßrnφ
reaktor ITER, jeho₧ projekt je ji₧ tΘm∞° hotov², bude stßt mnoho miliard dolar∙ a
vzhledem k obrovskΘmu namßhßnφ materißlu z°ejm∞ vydr₧φ jen n∞kolik let
experimentßlnφho provozu.
|
|
|
Tokamak JET v Culhamu u Oxfordu
- spoleΦn² experiment EvropskΘho spoleΦenstvφ. |
V²zkum jadernΘ syntΘzy, podobn∞ jako v²zkum v oblasti jadernΘho Üt∞penφ,
je v souΦasnΘ dob∞ v rozvinut²ch zemφch velmi omezen. ètafetu pomalu
p°ebφrß chudÜφ a drav∞jÜφ Asie. Mo₧nß prßv∞ tam nalezneme v p°φÜtφm
stoletφ ÜpiΦky jadernΘho v²zkumu. BohatΘ zem∞ budou zatφm u₧φvat zdroje
klasickΘ energie, k Φemu₧ je nep°φmo tlaΦφ i protijadernΘ organizace a
hnutφ. Zapomφnßme tak na naÜe potomky, kte°φ by plyn, ropu i uhlφ jist∞ rad∞ji
vyu₧ili k efektivnφ chemickΘ v²rob∞ ne₧ k primitivnφmu, atmosfΘru zamo°ujφcφmu
spalovßnφ. NicmΘn∞, pokud nenastane neΦekan² zlom v mo₧nostech vyu₧itφ
obnoviteln²ch zdroj∙, nemß v budoucnosti jadernß energetika alternativu ani pro
bohatΘ. U₧ jen tφm si zaslou₧φ naÜi pozornost a velkΘ investice do v²zkumu.
|