
Vědci dosáhli průlomu v jaderné fúzi. Co můžeme očekávat?
17.12.2022V americké laboratoři se podařilo zažehnout fúzní reakci, při níž se uvolnilo více energie, než se d...
Datum 14.02.2016
Pro německou kancléřku Angelu Merklovou to musela být jedna z nejnapínavějších minut v jejím životě, když držela prst na startovacím tlačítku fúzního reaktoru Wendelstein 7-X. Když tlačítko konečně stiskla, všichni shromáždění vědci vroucně doufali, že reaktor naskočí a jeho obrovské magnety uvězní horký vzorek vodíkového paliva, případně jej přemění na plazmu. A ukázalo se…, že to funguje!!!
Tým vědců projektu Wendelstein dostali plazmu, kterou chtěli: první vodíkovou plazmu (na hlavním obrázku) a neotřesitelné potvrzení teorie stelarátoru. To je skvělá zpráva pro celý tým a pro budoucnost jejich pracovních vyhlídek, ale co to vlastně znamená pro celkovou fúzi?
Za prvé, hovořme o tom, co to není: není to první plazma vytvořená fúzním experimentem, ani první plazma v reaktoru Wendelstein, dokonce ani první plazma vytvořená z vodíku. Německý výzkumný reaktor ve skutečnosti vytvořil plazmu z hélia před několika měsíci, v méně nákladném experimentu, který byl možný díky nižší teplotě plazmy hélia. Nově vyrobená plazma z vodíku (oproti plazmě vyrobené z hélia) je důležitým krokem vpřed, ukazující, že konstrukci Wendelsteinu lze stejně použít i pro dostupnější a žhavěji hořící palivo.
Reaktor Wendelstein 7-X je experimentální nukleární fúzní reaktor postavený v německém Greifswaldu – Institutem plazmové fyziky Maxe Plancka (IPP) a dokončen v říjnu 2015. Účelem projektu Wendelstein 7-X je vyhodnocení hlavních komponent stavby budoucího fúzního reaktoru použitím technologie stelarátoru – technickou alternativu k tokamaku v rámci magnetického spoutání velmi horkého plazmatu, což je potřeba k dosažení termojaderné reakce mezi lehkými jádry prvků.
Další výzkumná zařízení také dříve vytvořily vodíkové plazma, a dokonce tuto plazmu byly schopny po krátkou dobu i udržet. Americká National Ignition Facility (NIF) nebo v Evropě Joint European Torus (JET) vytvořily plazmu z vodíku. Nicméně všechny tyto testovací reaktory použily nějakou variantu tokamaku, nebo-li obrovskou síť magnetů ve tvaru koblihy.
Na druhé straně je klíčovou konstrukční části u Wendelstein 7-X hodně vychvalovaný kruh stelarátoru. To znamená nejen, že do závodů pro výrobu energie z fúze nyní vstoupil nový životaschopný hráč, ale také, že některé jedinečné fyzikální výhody stelarátoru budou zpřístupněny vědcům.
Hlavní výhodou tohoto stelarátoru je, že zatímco tokamak pracuje v pulsech: 1 – vytvoří plazmu a 2 – vstříkne nové palivo, a pořád dokola, tak stelarátor může teoreticky běžet nepřetržitě, což z něj, i přes větší náklady na jeho stavbu, dělá něj daleko atraktivnější pro výrobu elektrické energie. Mnozí lidé jsou nadšeni Wendelsteinem 7-X a jeho přispěním do výzkumu stelarátoru, ale je zde ještě dlouhá cesta k fungující výrobě energie z fúze. Tým doufá, že začne začleněním izotopů deuteria do jejich pokusů s plazmou, čímž se zvýší energetický výkon.
Na závěr je třeba říci, že je to jen další důležitý krok směrem k očekávanému cíli: skutečné výroby elektřiny z trvalé fúzní reakce. Je zde světlo na konci tunelu, ale stále nevíme, jestli je to otázka desetiletí nebo staletí.