SME
Pondelok, 26. október, 2020 | Meniny má DemeterKrížovkyKrížovky
VO FRANCÚZSKOM CADARACHE SA HRÁ O TO, ČI MEDZINÁRODNÝ TERMONUKLEÁRNY EXPERIMENTÁLNY REAKTOR POMÔŽE VYRIEŠIŤ ENERGETICKÉ PROBLÉMY VZDIALENEJ BUDÚCNOSTI

ITER je inšpirovaný receptom Stephena Hawkinga

Koncom decembra 2004 položili redaktori prestížneho britského časopisu Nature vedeckým celebritám otázku: Čo by ste želali v novom roku sebe či iným? Gerald Navratil, plazmový fyzik z Kolumbijskej univerzity, odpovedal: "Dva plazmové experimenty namiesto

Model budúceho experimentálneho termonukleárneho reaktora vo francúzskom Cadarache. FOTO - REUTERS

jedného."

Navratilovi zjavne prekážalo, že pri stavbe Medzinárodného termonukleárneho experimentálneho reaktora (ITER) sa už dlhšie nemôžu dohodnúť zástupcovia USA, Japonska a Južnej Kórey na jednej strane a Ruska, Číny a Európskej únie na strane druhej. USA už raz od projektu odstúpili (v roku 1999), o štyri roky sa však zas pripojili.

Stačí iba jeden

Kameňom úrazu bola najmä otázka, kde bude reaktor stáť. Medzi horúcich kandidátov patrilo francúzske Cadarache a japonské Rokkašo-mura. Oba tábory sa vtedy tak rozvadili, že to vyzeralo takmer na nevyhlásenú vedeckú vojnu. Želanie Navratila bolo v situácii nezhody logické: Nech si teda každá strana postaví svoj vlastný reaktor.

Po pol roku je však už našťastie isté, že aj vo vede môže občas zvíťaziť zdravý rozum a že želanie amerického fyzika sa nesplní. Spoločnými silami sa postaví iba jeden experimentálny fúzny reaktor v juhofrancúzskom Cadarache. Náklady na jeho vybudovanie majú dosiahnuť 10 miliárd eur.

Veľkosť experimentálneho reaktora je úctyhodná; prstenec (toroid) má vonkajší celkový priemer asi 20 metrov a je vysoký 15 metrov. Okrem iného obsahuje aj sústavu obrovských elektromagnetov chladených tekutým héliom.

Dokážeme napodobniť Slnko?

Iter po latinsky znamená cesta. Je to symbolické, lebo ITER samozrejme ešte nebude vyrábať energiu budúcnosti, mal by k nej však po ďalších dlhých rokoch výskumu dospieť. Aj tentoraz ľudia pri pokuse získať doteraz najlepší, najčistejší a prakticky neobmedzený zdroj energie nachádzajú vzor v prírode. Cieľom ITER je napodobniť procesy prebiehajúce na Slnku, ktoré vytvára ohromné množstvo energie zlučovaním jadier ľahkých atómov.

Ak by sa tento ambiciózny cieľ naplnil, potvrdili by sa slová jedného z najprenikavejších vedeckých duchov histórie, Američana Richarda Feynmana: "Keby sa podarilo skonštruovať zariadenie na využitie termonukleárnej fúzie, mohol by sa z tečúcej vody s prietokom 12 litrov za sekundu získavať rovnaký výkon, ako majú všetky elektrárne v USA."

Energetická výdatnosť riadenej fúzie je desaťmiliónkrát väčšia než pri spaľovaní fosílnych palív a štyrikrát vyššia v porovnaní s jadrovým štiepením, ktoré sa dnes pri výrobe energie bežne používa. Oproti štiepeniu má aj ďalšie výhody: ako palivo stačí vodík alebo jeho ťažšie varianty - izotopy deutérium a trítium. Po reakcii nezostáva žiadne vyhorené nebezpečné palivo a nie sú teda problémy s jeho dlhodobým bezpečným skladovaním.

Deutérium plus trítium

Termonukleárna fúzia bude energiou budúcnosti, oveľa účinnejšou ako iné druhy energie. Pravda, ak sa ju podarí využiť. Teoreticky je postup známy. Fúziu možno rozdeliť do niekoľkých krokov. Najprv sa do prstenca umiestni malé množstvo vodíkového paliva (deutérium plus trítium; deutérium je vodík, ktorý ma v jadre jeden protón a jeden neutrón, trítium je vodík, ktorý má v jadre jeden protón a dva neutróny).

Palivo sa zahreje na 100 miliónov stupňov Celzia a vďaka tejto nepredstaviteľnej teplote sa dostanú atómy vodíka k sebe na takú malú vzdialenosť, aby prekonali odpudivé sily; zlúčia sa na hélium so štyrmi nukleónmi. Hlavnú časť energie, ktorá vznikne touto reakciou, odnášajú prebytočné neutróny, ktoré nezachytí magnetická pasca. Vysokoenergetické neutróny zachytí až obal reaktora.

Vysoká stávka, ešte vyššia výhra?

V ideálnom prípade by mal reaktor produkovať dostatok energie a zároveň si sám udržiavať teplotu potrebnú na reakciu. Najväčší problém spočíva v tom, aby reakcia spĺňala Lawsonove kritérium. Je to požiadavka na teplotu, koncentráciu častíc a udržanie nepokojného štvrtého skupenstva hmoty - plazmy - tak dlho, aby fúzia produkovala viac energie, než sa do nej dodá.

Či sa však vôbec niekedy podarí rozbehnúť jadrovú fúziu vo veľkom, je zatiaľ naozaj vo hviezdach. Podľa niektorých odborníkov sú šance na úspech 50:50, a za najskorší termín možného využitia sa väčšinou považuje rok 2040. V každom prípade však pokus stojí za to. Britský kozmológ Stephen Hawking kedysi odporúčal hazardným hráčom staviť na jedno roztočenie rulety vysokú sumu peňazí, a ITER je podobný prípad. Len s podstatným rozdielom: v stávke nie je budúcnosť osamoteného hazardéra, pretože v prípade úspechu získajú vysokú výhru všetci naši potomkovia.

Francúzski technici v areáli ITER. FOTO - TASR/EPA

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Na Covid zomrú desiatky ľudí denne. Pokles príde najskôr o dva týždne

Zomierajú ľudia s inými ochoreniami, ktorí by inak žili.

V piatok sa na Slovensku urobilo v súvislosti s ochorením Covid - 19 šestnásť pitiev.

Špeciálny prokurátor Kováčik ide do väzby, rozhodol súd

Súd zobral do väzby aj druhého obvineného Norberta Pakšiho.

Policajná eskorta a príslušníci Národnej kriminálnej agentúry privádzajú vysokého postaveného policajného funkcionára Norberta Pakšiho a špeciálneho prokurátora Dušana Kováčika na pojednávanie na Špecializovaný trestný súd v Pezinku.
Podcast Dobré Ráno.
Komentár Zuzany Kepplovej

Tak prrr! Neleteli sme na Mars

Ľudia ukázali ochotu a dôveru. Pokaziť to vždy môže nedostatok pokory lídrov.

Zuzana Kepplová.

Neprehliadnite tiež

Najlepší lacný mobil do dvesto eur (jeseň 2020)

Je lepšie Lenovo, Huawei alebo Xiaomi?

Sonda OSIRIS-REx nabrala vzorky z asteroidu, ale stráca ich

Uzatvárací mechanizmus zablokovali kamene.

Na snímke z 11. augusta 2020 robotické rameno kozmickej lode amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA) Osiris-Rex počas skúšky odberu vzoriek z asteroidu Bennu.
Podcast Klik

Klik: Je Google monopol?

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik