- V Japonsku otestovali největší fúzní reaktor na světě
- Inspirovali se u Slunce
Máme tu další velký úspěch vědy. Japonští výzkumníci úspěšně spustili fúzí reaktor JT-60SA, při jehož návrhu se inspirovali procesy uvnitř Slunce.
Nepřehlédněte: Na některých telefonech s Androidem nebude internet bezpečný. Rozhodnutí Googlu ovlivní miliony lidí
Umělé Slunce nemusí být jen sen
Vědci se o nápodobu jaderné fúze, kterou produkuje energie Slunce a jiné hvězdy, snaží dlouhodobě. Takový proces by podle nich mohl poskytnout téměř nevyčerpatelný zdroj čisté, levné a hlavně bezpečné energie. U fúzního reaktoru totiž nehrozí nekontrolovatelná štěpná jaderná reakce a nevzniká u toho radioaktivní odpad, který je nebezpečný po desítky tisíc let.
Fúze je zdrojem energie hvězd, kterých je v pozorovatelném vesmíru více než zrnek písku na Zemi, takže její zvládnutí je bezpochyby pro lidstvo výzva, srovnatelná třeba s odvěkou touhou lidí létat.
Japonský reaktor JT-60SA je navržen tak, aby dokázal zahřát plazmu na 200 milionů stupňů Celsia a udržet ji po dobu přibližně 100 sekund, tedy mnohem déle než ostatní tokamaky. To umožní výzkumníkům zkoumat, jak kontrolovat a optimalizovat stabilitu a výkon plazmatu.
Při napodobování vesmírných procesů jde o zahřátí několika gramů vodíku na nepředstavitelnou teplotu. Takovou teplotu plazmatu, která tím vznikne, však žádný materiál na světě nevydrží, proto se nesmí plazma v zařízení nikdy dotknout stěn a musí zůstat v rotujícím magnetickém poli.
Tokamak je cestou k čisté fúzní energii
Podle serveru Science.org trvalo dokončení reaktoru více než 15 let, tedy mnohem déle, než se očekávalo. Měl být uveden do provozu již v roce 2016, ale potýkal se s mnoha problémy. Musel být přepracován, vypořádat se s problémy s veřejnými zakázkami a zotavit 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, které mohlo ovlivnit chladicí systémy.
K incidentu došlo v době, kdy byl v obvodu minimální proud. „Kdyby byl proud vyšší, mohlo dojít k vážnému poškození,“ řekl Hiroshi Shirai z National Institutes for Quantum Science and Technology (QST). „Měli jsme štěstí.“
Pro jistotu tým JT-60SA přepracoval izolaci ve více než 100 elektrických spojích, což trvalo 2,5 roku. Nehoda také přiměla inženýry z objektu ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), který leží ve francouzském Cadarache asi 70 kilometrů od Marseille, aby naplánovali pečlivější testy svých cívek.
Japonský reaktor JT-60SA má jedinou nevýhodu: využívá pouze vodík a jeho izotop deuterium, nikoli tritium, jinou formu vodíku, která je výkonnější, ale také dražší, vzácnější a radioaktivnější. „Tritium je preferovaným palivem pro výrobu energie, proto vědci plánují od roku 2035 používat deuterium-tritium,“ uzavírá server Interesting Engineering.
Zdroj náhledové fotografie: se souhlasem National Institutes for Quantum Science and Technology, zdroj: Interesting Engineering, QST