Vnútro tokamaku. Foto: Mike Garrett [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Čína pokračuje v experimentoch s fúznymi reaktormi.

O ovládnutie jadrovej fúzie, teda procesu, ktorý sa deje aj na Slnku sa už ľudstvo pokúša už desaťročia. Cieľom je získanie v podstate neobmedzenej a lacnej energie, ktorá navyše neprodukuje žiadny nebezpečný odpad. Pokusy s fúziou robia viaceré krajiny, medzi nimi aj Čína, ktorej sa minulý rok už podarilo na experimentálnom supravodivom tokamaku (EAST) dosiahnuť teplotu 100 miliónov stupňov Celzia. Najnovší reaktor by mal túto teplotu dokonca zdvojnásobiť. 

Čína ohlásila, že experimentálny fúzny reaktor tokamakového typu nachádzajúci sa v meste Čcheng-tu v provincii S’-čchuan s názvom HL-2M, čoskoro uvedie do prevádzky, ako uviedol IFL Science. Na svete existujú desiatky experimentálnych fúznych reaktorov nazývaných tokamaky či stelarátory. Na svoje fungovanie však využívajú viac energie, ako dokážu vytvoriť.

Jadrová fúzia

Jadrová fúzia je proces, pri ktorom sa zlučujú jadrá ľahkých prvkov (vodík) a vytvárajú sa ťažšie (hélium). Pritom sa uvoľňuje veľké množstvo energie. O vytvorenie kontrolovateľnej jadrovej fúzie sa ľudstvo pokúša už od 50. rokov minulého storočia.

Základom takéhoto reaktora je plazma ohriata na milióny stupňov Celzia. Tá cirkuluje v reaktore v tvare americkej „šišky“. Aby samotný reaktor horúca plazma nerozstavila, je „uväznená“ v silnom magnetickom poli. Ak by sa dokázalo udržať plazmu v poli stabilnou po dlhý čas, bol by to významný krok ku stavbe reálnej fúznej elektrárne. To je zatiaľ ale iba hudbou budúcnosti.

Čínsky tím očakáva, že plazma v HL-2M dosiahne 200 miliónov stupňov Celzia, čo je až dvojnásobok teploty aký bol dosiahnutý v čínskom fúznom reaktore EAST. Vysoká teplota je totiž kľúčom k udržaniu plazmy v reaktore stabilnou.

Vnútro tokamaku. Foto: Public Domain Pictures

Je pravdou, že teplota vo vnútri Slnka je približne „iba“ 15 miliónov stupňov Celzia, no jadrová fúzia tu aj tak prebieha. To je ale spôsobené tým, že okrem teploty hrá veľkú úlohu aj tlak Slnka koncentrovaný v jeho gravitácii. Keďže na Zemi nie je možné dosiahnuť taký vysoký tlak na plazmu, ten musí byť nahradený práve vyššou teplotou.

Stabilná plazma ohriata na vysokú teplotu je teda jedným z najdôležitejších procesov, aby sa na základe takýchto experimentálnych reaktorov mohla byť postavená skutočná fúzna elektráreň, ktorá by aj vyrábala energiu. Zatiaľ sa plazmu podarilo udržať stabilnou maximálne po dobu 101,2 sekundy. Tú by bolo potrebné ale dokázať udržať stabilnou na oveľa dlhší čas.

Bezpečnosť

Pri práci s takouto vysokou teplotou a tiež v súvislosti s tým, že ide o experimentálny reaktor, sa mnohí ľudia obávajú o bezpečnosť. Tieto reaktory, ako aj prípadná fúzna elektráreň v budúcnosti, budú však oveľa bezpečnejšie ako klasické jadrové reaktory. Základný rozdiel je v tom, že v bežnom jadrovom reaktore je celé palivo uložené v aktívnej zóne a tam sa spotrebúva. V prípade fúznych reaktorov je ale palivo dodávané postupne a až vtedy sa využíva. Navyše, v prípade problémov sa dá prívod paliva okamžite prerušiť a reakcia sa zastaví.

0
Uložiť článok
Komentovať ( 0 )