200 miliónov °C v Japonsku – najväčší testovací fúzny reaktor na svete je už v prevádzke
V Japonsku bolo nedávno uvedené do skúšobnej prevádzky najvýkonnejšie zariadenie na testovanie jadrovej fúzie na svete. Očakáva sa, že táto technológia uvoľní obrovské množstvo energie a môže vyriešiť energetické problémy budúcnosti.
Jadrová fúzia by mohla spôsobiť, že všetky súčasné kontroverzné zdroje energie – či už fosílne alebo obnoviteľné – sa stanú zbytočnými. Vedci na celom svete sa už mnoho rokov pokúšajú túto sľubnú technológiu naučiť využívať.
Španielsko demontuje 7 500 veterných turbín
Japonsko urobilo 1. decembra potenciálne rozhodujúci krok vo výskume jadrovej fúzie. Ako informovalo Švajčiarske jadrové fórum, zástupcovia EÚ a Japonska slávnostne otvorili zariadenie „Japan Torus 60 Super Advanced“ (JT-60SA) na ďalekom východe. Výskumný reaktor typu Tokamak sa považuje za najvýkonnejšie funkčné testovacie zariadenie na jadrovú syntézu na svete.
Najhorúcejšie miesto v slnečnej sústave po dobu 100 sekúnd
V reaktore Tokamak sa palivo – zvyčajne vodík, zahrieva na vysokú teplotu, čo spôsobuje oddelenie atómových jadier od okolitých elektrónov. Vzniká tak elektricky nabitá plazma. Tento jav je známy aj ako štvrtý stav hmoty – po pevnom, kvapalnom a plynnom. Plazma sa zvyčajne nachádza na Slnku alebo v oblakoch plynu vo vesmíre.
V reaktore JT-60SA dosahuje vodík teplotu až 200 miliónov °C. To je mnohonásobne viac ako teplota vo vnútri nášho Slnka. Takéto jadro reaktora by predstavovalo najhorúcejšie miesto v našej slnečnej sústave. V spaľovacej komore v tvare kužeľa by sa na približne 100 sekúnd zachytilo až 135 metrov kubických plazmy. To by bol nový rekord pre veľké reaktory tohto typu.
Vo vnútri zariadenia sa atómové jadrá molekúl vodíka k sebe priblížia natoľko, až dôjde k ich spojeniu, pričom vznikne hélium. Počas tohto procesu fúzie sa časť ich hmotnosti premení na tepelnú energiu. Tá sa nakoniec použije na výrobu elektrickej energie. Počas procesu fúzie musia extrémne silné magnetické polia udržiavať plazmu v strede spaľovacej komory v tvare kužeľa. Ak by sa plazma dotkla stien, okamžite by sa ochladila a proces fúzie by sa okamžite zastavil.
Podľa príspevku na platforme X sa vedcom podarilo zapáliť plazmový oheň v experimentálnom reaktore Tokamak. JT-60SA už 23. októbra vytvoril v reaktore prvú plazmu.
Testovací reaktor ITER
Vedci však nemajú v úmysle vyrábať energiu pomocou 15,5 metra vysokého reaktora v Japonsku. JT-60SA má objasniť dôležité otázky pri výstavbe a prevádzke reaktora ITER. ITER je jedným z najambicióznejších energetických projektov v oblasti jadrovej fúzie. Ide o fúzny reaktor, ktorý sa od roku 2007 stavia v jadrovom výskumnom centre Cadarache na juhu Francúzska a zatiaľ nebol uvedený do skúšobnej prevádzky. ITER je tiež medzinárodný výskumný projekt na výrobu elektrickej energie z energie jadrovej syntézy. Na juhu Francúzska spolupracuje 35 krajín na výstavbe najväčšieho tokamakového reaktora na svete.
Cieľom výskumného projektu ITER je preukázať, že využitie jadrovej fúzie ako zdroja energie je technicky a ekonomicky uskutočniteľné. Okrem EÚ sa na tomto megaprojekte podieľajú aj Japonsko, Čína, USA, India a Rusko.
Očakáva sa, že ITER bude po prvýkrát produkovať plazmu v roku 2025. Od roku 2035 chce konzorcium prevádzkovateľov fúziou spájať ťažké jadrá vodíka, t. j. deutérium a trícium. Nedá sa však vylúčiť oneskorenie, najmä preto, že projekt spomalila pandémia koronavírusu a technické problémy. Vedci však zatiaľ neoznámili nový časový harmonogram.
Koľko elektriny by chýbalo Česku po odstavení uhoľných elektrární?
Vývoj reaktora JT-60SA
Podľa portálu „futurezone.at“ sa Japonsko začiatkom roka 2000 usilovalo, aby sa stalo miestom realizácie projektu ITER. Zodpovední sa však rozhodli pre Francúzsko. Na oplátku Japonsko uzavrelo s EÚ dohodu o modernizácii japonského reaktora JT-60. Tento výskumný reaktor bol od 80. rokov 20. storočia dôležitou súčasťou japonského výskumu jadrovej syntézy.
Inžinierom sa podarilo zrekonštruovať od základov celý reaktor JT-60SA, ktorý je v súčasnosti vysoký 15,5 metra a má približne šestinu objemu zariadenia ITER.
Výstavba JT-60SA trvala dokopy viac ako 15 rokov a odhaduje sa, že stála približne 400 miliónov eur. Pôvodne sa plánovalo, že JT-60SA sa uvedie do prevádzky už v roku 2016. Zemetrasenie v roku 2011, ktoré viedlo aj k jadrovej katastrofe vo Fukušime, však spôsobilo oneskorenie.
Pôvodný článok
EÚ prijala zákon o kritických surovinách – varovný výstrel pre Čínu?ZDIEĽAŤ ČLÁNOK
