V Praze 8 je stejná teplota jako v centru Slunce. Hledají tam energii zdarma

Čeští vědci zkoumají v tokamaku Compass, který před několika lety převzali z Velké Británie, vlastnosti deset milionů stupňů horkého plazmatu, především jeho turbulence.

V Praze 8 je stejná teplota jako v centru Slunce. Hledají tam energii zdarma

Je to teplota, která je v centru Slunce. "Když dokážeme pochopit, jakým způsobem turbulence vznikají, dokážeme je také omezit, což pomůže u budoucích elektráren tlumit tepelné zatížení stěn," vysvětlil člen výzkumného Vladimír Weinzettl z Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd. Pokud by vědci v tomto výzkumu uspěli, našli by cestu k nevyčerpatelnému zdroji energie… 

Právě obrovská teplota plazmatu, kterou nesnese ani ten nejodolnější materiál, je největší problém budoucích elektráren na termojadernou fúzi. Hvězdy udržují plazma pod kontrolou gravitací, vědci v tokamaku magnetickým polem. Využívají skutečnosti, že plazma, což je ionizovaný plyn, je prostředí elektricky nabité. A elektricky nabité částice se v magnetickém poli mohou pohybovat pouze podél jeho silokřivek.

"Je dobře známo, že atomová energie může být získána pomocí fúze stejně jako v H-bombě, a také je známo, že možnost získat tuto fúzní energii řízeným způsobem, není dnes ve sporu se žádnými zásadními vědeckými poznatky. Technické problémy budou ohromné, ale nesmíme zapomenout, že neuplynulo ani patnáct let od doby, kdy Fermi v atomovém milíři poprvé uvolnil atomovou energii. Dovolím si předpovědět, že během příštích dvaceti let bude nalezena metoda jak uvolnit fúzní energii řízeným způsobem. Jakmile se tak stane, energetický problém světa bude bezpochyby vyřešen, a to navždy, neboť paliva je nesmírně mnoho – těžkého vodíku jsou plné oceány.“  Homi Bhabha, prezident První mezinárodní konferenci o mírovém využití atomové energie, 1955.

"Uděláme-li magnetickou konfiguraci stejnou či podobnou nádobě, v níž držíme ionizovaný plyn, tak se veškeré palivo bude držet uvnitř, protože bude sledovat magnetickou nádobu," uvedl Weinzettl. Takže uvnitř pevné, fyzické nádoby vystlané teplotně odolným materiálem, jakým je například uhlík, je ještě jedna "neviditelná magnetická nádoba", po jejichž stěnách částice plazmatu jakoby kloužou.

Pražský tokamak Compass stojí v Ústavu fyziky plazmatu na Praze 8. Byl zkonstruován v 80. letech ve výzkumném centru v Culhamu v Anglii a do Prahy se dostal v roce 2009. 

 

Jak funguje tokamak? A bude z něj elektřina zadarmo?

V tokamaku se magnetické pole vytváří soustavou cívek a kromě toho i magnetickým polem, které vytváří svým prouděním samotné plazma. To zaručuje dobré míchání plazmatu a přispívá ke stabilitě celé konfigurace. Teplotu plazmatu vědci měří tak, že pozorují záření plazmatu a podle jeho barvy určují teplotu, podobně jako to dělají astrofyzikové u hvězd. Možné je také využít výkonný laser, vstřelit do plazmatu paprsek a podle posunu jeho frekvence při srážce s plazmatem určit teplotu. Funguje to podle Weinzettla podobně jako Dopplerův jev, kdy se například frekvence houkačky u sanitky mění, když se přibližuje a naopak vzdaluje.

Z tokamaku vychází podle Weinzettla kromě světla infračervené záření, tedy teplo, dále ultrafialové záření, které je okamžitě zachyceno první stěnou, protože je kovová, a také rentgenové záření, které odstiňuje betonová zeď. U elektrárny na termojadernou fúzi půjde ještě o záření částicové, o neutrony, ale i k jejich odstínění bude stačit zeď kolem tokamaku, ujišťuje fyzik.

Kde vezmeme energii, až dojde ropa? A víte, že ten okamžik zažije ještě naše generace?

Elektrárny budou proto zcela bezpečné a nebudou produkovat radioaktivní odpad. Kromě toho bude jejich obrovskou výhodou, že z 500 kilogramů vodíku dokážou vyrobit takové množství elektrické energie, ke kterému by tepelná elektrárna potřebovala deset milionů tun uhlí, zdůraznil.

Hrozí nebezpečí?

Vědci znají podle Weinzettla 18 druhů termojaderných fúzí, při kterých se uvolňuje energie. Začíná se s tou nejjednodušší, jíž je fúze deuteria s tritiem (atomy vodíku, které se liší počtem neutronů). Uvolněný neutron při fúzi se absorbuje v nějakém vhodném kovu, například vanadiu.

Weinzettl podotkl, že termojadernou fúzi je také možné zneužít. Příkladem podle něj je takzvaná vodíková bomba založená na fúzi velkého množství neutronů. Vyzkoušená byla v polovině minulého století. Ujistil ale, že u termojaderné fúze v elektrárnách žádný výbuch nehrozí.

FOTO: http://www.ipp.cas.cz/ a Isifa.

 

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:

Související články

Jsme na Facebooku

Večer v TV

Celý program

Přihlášení k odběru newsletteru

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a neuniknou vám žádné novinky z webu i časopisu National Geographic.