Nukleární fúzní reaktor Wendelstein 7-X funguje!

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.