Zažehnuté plazma v největším fúzním reaktoru na světě vydrželo 100 sekund. To je dobrá zpráva

Datum 04.11.2023

T-60SA po dokončení montáže souvisejících součástí. Foto: National Institutes For Quantum Science and technology

Japonsko minulý týden úspěšně spustilo svůj nový fúzní reaktor JT-60SA, který využívá magnetické pole supravodivých cívek k udržení nesmírně horkého oblaku ionizovaného plynu neboli plazmatu v komoře ve tvaru koblihy zvané tokamak. Jádra vodíku v tokomaku se slučují a uvolňují energii. Cílem reaktoru, který je největší a nejmodernější na světě, je studovat fyziku energie z jaderné syntézy a podpořit mezinárodní projekt ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ve Francii.

První plazmy z tohoto reaktoru bylo dosaženo 26. října 2023, po více než 15 letech výstavby a testování. Čtyřpatrové zařízení je navrženo tak, aby udrželo plazmu zahřátou na 200 milionů stupňů Celsia. To se podařilo udržet po dobu 100 sekund, což je mnohem déle než předchozí velké tokamaky. Další dva roky však bude ještě trvat, než JT-60SA vytvoří dlouhotrvající plazma potřebné pro smysluplné fyzikální experimenty, říká Hiroši Širai, vedoucí projektu pro QST (Quantum Science and Technology).

JT-60SA také pomůže ITER, obřímu mezinárodnímu fúznímu reaktoru, který se staví ve Francii, prokázat, že fúze může produkovat více energie, než spotřebuje. ITER se bude opírat o technologie a provozní know-how, které bude JT-60SA testovat a ověřovat. Jako kompromis za to, že právě ve Francii bude postaven ITER, největší fúzní experiment na světě, získalo Japonsko možnost postavit JT-60SA a dvě další menší fúzní zařízení. To bylo součástí dohody mezi Japonskem a EU z roku 2007, která zahrnovala také modernizaci starého japonského reaktoru JT-60, který byl v provozu od poloviny 80. let. Reaktor byl od základu kompletně přestavěn.

JT-60SA je zkratka pro “superadvanced” a tokomak je s výškou 15,5 metrů o polovinu větší než ITER. Pojme 135 metrů krychlových plazmatu, což je šestina toho, co zvládne ITER. Podle Alberta Loarteho, který vede vědeckou divizi ITER, by jeho plazma měla poskytnout užitečné informace pro ITER. Jedním z omezení je, že JT-60SA bude při svých experimentech používat pouze vodík a jeho izotop deuterium, nikoli tritium – třetí formu vodíku, která je drahá, vzácná a radioaktivní. Tritium je považováno za nejefektivnější možnost výroby energie, proto ITER plánuje začít používat palivo deuterium-tritium v roce 2035.

Podle serveru Science.org trvalo dokončení reaktoru více než 15 let, tedy mnohem déle, než se očekávalo. Měl být uveden do provozu v roce 2016, ale potýkal se s mnoha problémy. Musel být přepracován, vypořádat se s problémy s veřejnými zakázkami a vzpamatovat se ze zemětřesení v Tohoku v březnu 2011. V březnu 2021 se pak během testování objevil závažný problém. Jedna ze supravodivých magnetických cívek měla zkrat na kabelu, což poškodilo elektrické spoje a způsobilo únik helia, který mohl ovlivnit chladicí systémy.

Japonsko rovněž usiluje o to, aby do roku 2050 postavilo jakousi demonstrační elektrárnu, která by překlenula mezeru mezi výzkumem JT-60SA a ITER a komerčním využitím energie z jaderné syntézy. Širai uvedl, že je rád, že do oblasti fúzní energie vstupuje také soukromý kapitál.

Petr Svoboda
zdroj: Science.org

Výstava Volty 700 x 200 px

Napsat komentář