4. 7. 2022 7:49

Vědci postavili nový reaktor pro jadernou fúzi. Je průlomový a spustí revoluci ve výrobě energie

Přestože fúzní reaktory existují již od 50. let 20. století, vědcům se zatím nepodařilo vytvořit konstrukce, které by dokázaly vyrábět energii udržitelným způsobem, jak uvádí server Freethink.

Několik fúzních reaktorů uvízlo ve fázi prototypu. Výzkumník z New Jersey Michael Zarnstorff však nedávno možná učinil zásadní objev. V novém článku Zarnstorff, vedoucí vědecký pracovník Princetonského centra Maxe Plancka pro fyziku plazmatu v New Jersey, a jeho kolegové popisují jednodušší návrh stelarátoru, jednoho z nejslibnějších typů fúzních reaktorů.

Fúzní reaktory vyrábějí energii srážkou nebo fúzí dvou atomových jader za vzniku jednoho nebo více těžších jader. Tento proces může uvolnit obrovské množství energie. Dosáhnout fúze je však obtížné. Vyžaduje zahřátí vodíkového plazmatu na teplotu vyšší než 100 000 000 °C, než se vodíková jádra spojí a vytvoří energii. S tímto superžhavým plazmatem se špatně pracuje a může poškodit drahý hardware reaktoru. Stelarátory jsou zařízení, která pomocí vnějších magnetů řídí a rovnoměrně rozdělují horké plazma tím, že jeho tok „stáčí“ určitým způsobem.

Čtěte také

Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si

21. 5. 2026

Za tímto účelem jsou stelarátory vybaveny složitou řadou elektromagnetických cívek, které v zařízení vytvářejí optimální magnetické pole. Nová konstrukce nabízí jednodušší přístup pomocí permanentních magnetů, jejichž magnetické pole je generováno vnitřní strukturou samotného materiálu. V článku publikovaném v časopise Nature se uvádí, že Zarnstorff si uvědomil, že neodymovo-borové permanentní magnety jsou dostatečně silné, aby mohly pomoci kontrolovat plazmu ve stelarátorech.

Koncepční návrh jeho týmu kombinuje jednodušší supravodivé cívky ve tvaru prstence s magnety ve tvaru palačinky připojenými mimo vakuovou nádobu obsahující plazmu. Ty se podobně jako magnety na ledničku lepí pouze na jednu stranu a vytvářejí magnetické pole především uvnitř nádoby. Teoreticky by bylo použití permanentních magnetů na stelarátorech jednodušší a cenově dostupnější, čímž by se uvolnil cenný prostor v zařízeních. V každém případě komerční fúzní energie nebude v dohledné době k dispozici.

Foto: Princetonské centrum Maxe Plancka pro fyziku plazmatu

Jedním z nejpozoruhodnějších počinů v této oblasti je ITER (Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor). Největší světový reaktor na jadernou fúzi tokamak má být dokončen do roku 2025. Cílem projektu je prokázat, že komerční jaderná fúze je možná, a to tak, že reaktor dokáže vyrobit více energie, než spotřebuje. Ale i když bude experiment ITER úspěšný, bude pravděpodobně trvat nejméně do roku 2050, než bude fúzní elektrárna uvedena do komerčního provozu.

Čtěte také