Fúzní reaktor ITER už brzy vyprodukuje desetkrát víc energie, než do něj vložíme, slibuje fyzik

„Fyzikální plazma je tzv. čtvrté skupenství hmoty, které je nerozšířenější ve vesmíru, protože se z něho skládají v podstatě všechny hvězdy kolem nás,“ uvádí fyzik plazmatu Radomír Pánek, ředitel Ústavu plazmatu Akademie věd ČR.

Čtěte také

Ruský teleskop hledá kilometr pod vodou Bajkalu neutrina, nejzáhadnější částice současné fyziky

Podle něj si plazma můžeme nejlépe představit jako plyn, který je zahřátý na obrovskou teplotu. „Při tomto zahřátí dojde k tomu, že se z atomu odtrhnou elektrony, takže se plazma skládá z volně se pohybujících elektronů záporně nabitých a volně se pohybujících kladných jader atomů.“

„Jádra atomů se od sebe odpuzují, ale pokud bychom je dokázali přiblížit na dostatečně krátkou vzdálenost, tak převládne přitažlivá jaderná síla a dojde ke sloučení dvou lehkých jader na jádro těžší,“ vysvětluje vědec hlavní princip jaderné fúze.

Při tomto sloučení atomů se uvolní obrovské množství energie. „A to je právě princip reakce, který chceme použít v našich podmínkách. Když dokážeme vytvořit plazma, to zahřát na velmi vysokou teplotu a tak spustit termonukleární reakci, tak bychom získali zdroj energie, který by byl velmi výhodný.“

Bezpečná reakce neprodukující radioaktivní odpad

Výhod jaderné fúze je několik. „U reaktorů 1. generace předpokládáme jako palivo izotopy vodíku deuterium a tritium. Deuterium se nachází ve vodě, tedy všude kolem nás. Tritium se volně v přírodě nenachází, ale bude vytvářeno uměle z lithia.“

„Takže ideál je, že do fúzního reaktoru budeme přivádět deuterium a lithium jako palivo a produkcí této reakce bude jádro helia, které je samo o sobě neškodné a tak se uvolní obrovské množství energie.“

Tato reakce je bezpečná. Nemůže dojít k žádné řetězové reakci jako v případě klasických štěpných reaktorů.
Radomír Pánek

Další významnou výhodou tohoto typu reakce je to, že neprodukuje radioaktivní odpad, který by bylo nezbytné dlouhodobě skladovat například v podzemních úložištích.

„Třetí výhodou je, že tato reakce je bezpečná. Nemůže dojít k žádné řetězové reakci jako v případě klasických štěpných reaktorů. V těch fúzních palivo přidáváme neustále a v případě jakékoliv neočekávané reakce můžeme jeho přívod odstavit, reakci během několika sekund zastavit a reaktor vypnout.“

Myšlenka z konce 40. let

Myšlenka využít plazma reakci, která by v něm probíhala, jako zdroj energie pochází z konce 40. let minulého století. „Práce na využití tohoto typu energie začaly v 50. letech a od té doby se udělal obrovský pokrok.“

Čtěte také

Za hmotu, která sama o sobě nemůže existovat, dostal Nobelovu cenu. „Přírodu neovládáme,“ říká fyzik

V současné době mají vědci vyvinutu většinu technologií, základní koncept a směřují k dokončování klíčového zařízení. „To se jmenuje ITER, stavíme ho v jižní Francii a jde o největší mezinárodní projekt na světě.“

„ITER poprvé ukáže fúzní reakci na velké škále a dokáže, že umí produkovat minimálně desetkrát více energie, než do reaktoru vložíme. Někdy kolem roku 2050 bychom mohli tento zdroj energie využívat v komerčním smyslu,“ shrnuje Radomír Pánek.

Jaký je český příspěvek technologii jaderné fúze? Jak zasáhla koronavirová pandemie nebo ruská agrese na Ukrajině do vývoje této technologie, která významně staví na původně sovětských reaktorech typu Tokamak? Poslechněte si celé Studio Leonardo!