V Japonsku bylo nedávno uvedeno do zkušebního provozu nejvýkonnější zařízení pro testování jaderné fúze na světě. Očekává se, že tato technologie uvolní obrovské množství energie – a mohla by vyřešit energetické problémy budoucnosti.
Jaderná fúze by mohla učinit zbytečnými všechny současné kontroverzní zdroje energie – ať už fosilní, nebo obnovitelné. Vědci po celém světě se již mnoho let snaží tuto slibnou technologii ovládnout.
Dne 1. prosince učinilo Japonsko potenciálně rozhodující krok ve výzkumu jaderné fúze. Jak informovalo Švýcarské jaderné fórum, zástupci EU a Japonska v této dálněvýchodní zemi slavnostně otevřeli zařízení „Japan Torus 60 Super Advanced“ (JT-60SA). Výzkumný reaktor typu tokamak je považován za nejvýkonnější provozované fúzní testovací zařízení na světě.
Nejžhavější místo ve sluneční soustavě po dobu 100 sekund
V takovém reaktoru tokamak se palivo – obvykle vodík – zahřívá na vysokou teplotu, což způsobuje, že se atomová jádra oddělují od okolních elektronů. Vzniká tak elektricky nabité plazma. Tento stav hmoty je také znám jako čtvrtý stav hmoty – po pevném, kapalném a plynném. Plazma se obvykle vyskytuje na Slunci nebo v plynných mračnech ve vesmíru.
Výzkumný reaktor JT-60SA v Japonsku. (Snímek obrazovky YouTube kanálu „Global Update“)
V reaktoru JT-60SA prý vodík dosahuje teploty až 200 milionů stupňů Celsia. To je mnohonásobně vyšší teplota než uvnitř našeho Slunce. Takové jádro reaktoru by pak bylo zdaleka nejžhavějším místem v naší sluneční soustavě. Ve spalovací komoře ve tvaru šišky by bylo po dobu přibližně 100 sekund zachyceno až 135 metrů krychlových plazmatu. To by byl nový rekord pro velké reaktory tohoto typu.
Uvnitř zařízení se pak atomová jádra molekul vodíku k sobě přiblíží natolik, že se spojí za vzniku helia. Během tohoto procesu fúze se část jejich hmotnosti přemění na tepelnou energii. Ta se nakonec využije k výrobě elektřiny. Extrémně silná magnetická pole musí během procesu fúze udržovat plazmu ve středu spalovací komory ve tvaru šišky. Pokud by se dotklo stěn, okamžitě by se ochladilo a proces fúze by okamžitě skončil.
Podle příspěvku na platformě X vědci zažehli v experimentálním reaktoru tokamak plazmový oheň. JT-60SA již 23. října vytvořil první plazma v tokamaku.
Zkušební reaktor pro ITER
Vědci však nemají v úmyslu vyrábět energii pomocí 15,5 metru vysokého reaktoru v Japonsku. JT-60SA má objasnit důležité otázky pro výstavbu a provoz ITER. ITER je jedním z nejambicióznějších energetických projektů v oblasti jaderné fúze. Jedná se o reaktor pro jadernou fúzi, který se staví od roku 2007 v jaderném výzkumném středisku Cadarache na jihu Francie a dosud nebyl uveden do zkušebního provozu. ITER je zároveň mezinárodním výzkumným projektem, jehož cílem je vyrábět elektřinu z energie jaderné fúze. Na jihu Francie spolupracuje 35 států na výstavbě největšího tokamakového reaktoru na světě.
Cílem výzkumného projektu ITER je prokázat, že využití jaderné fúze jako zdroje energie je technicky a ekonomicky proveditelné. Kromě EU se na tomto megaprojektu podílejí také Japonsko, Čína, USA, Indie a Rusko.
Reaktor ITER by měl poprvé produkovat plazmu v roce 2025. Od roku 2035 chce konsorcium provozovatelů fúzovat těžká jádra vodíku, tj. deuterium a tritium. Zpoždění však nelze vyloučit, zejména proto, že projekt zpomalila pandemie koronaviru a technické potíže. Nový časový harmonogram však vědci zatím neoznámili.
Vývoj reaktoru JT-60SA
Podle serveru futurezone.at usilovalo Japonsko o to, aby se počátkem roku 2000 stalo místem realizace projektu ITER. Odpovědné osoby se však rozhodly pro Francii. Japonsko na oplátku uzavřelo s EU dohodu o modernizaci japonského reaktoru JT-60. Tento výzkumný reaktor stojí v čele japonského výzkumu jaderné fúze již od 80. let 20. století.
Inženýři dostali pouze budovu kolem JT-60, ale samotný reaktor byl modernizován od základu. JT-60SA o výšce 15,5 metru má přibližně šestinu objemu zařízení ITER.
Celkově trvala výstavba JT-60SA více než 15 let a její náklady se odhadují na přibližně 400 milionů eur. Podle původního plánu měla být JT-60SA uvedena do provozu již v roce 2016. Zemětřesení v roce 2011, které vedlo i k jaderné katastrofě ve Fukušimě, však způsobilo zpoždění.
Článek původně vyšel na stránkách německé redakce Epoch Times.
