Jaderná fúze ve školní laboratoři

17. březen 2014
Jamie Edwards v laboratoři Priory Academy v britském Penworthamu

Třináctiletý britský školák Jamie Edwards je patrně nejmladší osobou v historii, která dokázala vyvolat jadernou fúzi. Tedy slučování lehkých jader atomů za vzniku jader těžších.

Sám Jamie Edwards, který studuje na Priory Academy v britském Penworthamu, však nebyl úplně prvním školákem, který se kdy pokusil v podmínkách školní laboratoře vyvolat fúzní jadernou reakci. Sám vycházel ze zkušeností Američana Taylora Wilsona, který ve svých čtrnácti letech vytvořil v roce 2008 na své škole malý fúzní jaderný reaktor. Zde je třeba předeslat, že fúzní reaktor je na rozdíl od reaktorů štěpných v principu bezpečný, nemůže vybouchnout a nezanechává skoro žádné radioaktivní zbytky. Jeho potíže jsou spíše opačného rázu - je totiž problém v něm fúzní reakci po nějakou dobu stabilně udržet, takže se ve školních podmínkách skutečně jedná spíše jen o jakýsi izolovaný záblesk - demonstrační pokus, kdy se spolu naráz sloučí jen velmi omezené množství jader vodíku (zpravidla deuteria či tritia).

Jamie Edwards začal pracovat na svém fúzním reaktoru loni v říjnu. Zároveň na svém blogu celou dobu popisoval postup jeho stavby, včetně výběru a použití jednotlivých součástek, ať už šlo o vakuové pumpy, vakuovou komoru, zdroj vysokého napětí, přípravu deuteria nebo o řídící panel. Také se musel opřít o odbornou i finanční podporu některých skutečných jaderných fyziků i techniků. Jamie potřeboval na svůj pokus získat přes 2000 liber. Součástí úkolu bylo i odborné a zdravotní zabezpečení pokusu, zejména pokud šlo o elektrickou instalaci zařízení pracujícího pod vysokým napětím a také o optimalizaci spotřeby elektrické energie. Po strojní stránce na projekt dohlíželi odborníci z univerzity v Manchesteru.

Jamie Edwards dokázal vyvolat jadernou fúzi

Letošního 5. března se Jamiemu splnil sen - v jeho elektrostatickém inerciálním reaktoru pravděpodobně došlo ke sloučení dvojic atomů těžkého vodíku (deuteria), za vzniku malého množství hélia. Nejdříve vyčerpal pomocí pump vzduch z vakuové komory. Pak do ní přivedl plynné deuterium, tedy těžký izotop vodíku. Elektrický výboj o napětí 18 tisíc voltů vyvolal vzájemnou srážku některých atomů deuteria, což v části případů vedlo ke vzniku jader atomů hélia. Důkazem uskutečněné jaderné reakce byla detekce odpovídajícího toku reakcí uvolněných neutronů. Při reakci také vznikl nepatrný a krátký záblesk rentgenového záření. Jamieho úspěch však musí ještě potvrdit odborná skupina Open Source Fusor Research Consortium (“The Fusioneers”).

Jamie na svém blogu dokumentuje celý postup výstavby fúzního reaktoru

Zdroje: The Atlantic, Lancashire Evening Post, Jamie´s Fusion Project (blog), Daily Mail, BBC, BBC Video, Fusioneers

Spustit audio
autor: Pavel Vachtl