Inžinieri v USA sa pripravujú na odoslanie prvej časti najsilnejšieho magnetu sveta smerom do Francúzska, kde má byť súčasťou projektu ITER, ktorého výsledkom má byť najväčší a najvýkonnejší fúzny reaktor sveta.
Srdce ITERu
Magnet je známy ako centrálny solenoid a bude tvoriť „srdce“ najväčšieho fúzneho reaktora projektu ITER, uvádza portál Live Science. Tento projekt združuje 35 krajín sveta (vrátane Slovenska) a jeho cieľom je postaviť a dokázať, že je možné uskutočniť trvalú jadrovú fúziu.
Pri jadrovej fúzii dochádza k zlučovaniu jadier ľahších prvkov (spravidla vodíka) a vytvárajú sa ťažšie prvky. Táto reakcia, známa ako termonukleárna, prebieha aj na Slnku, pričom pri nej vzniká veľké množstvo energie.
Pri úplnom zmontovaní supermagnetu bude solenoid vysoký 18 metrov a široký 4,3 metra. Bude produkovať magnetické pole o sile 13 Tesla, teda zhruba 280-tisíckrát silnejšie ako magnetické pole Zeme. To je dostatočne silné pole, aby dokázalo zdvihnúť lietadlovú loď o hmotnosti 91-tisíc ton.
Najväčší magnet na svete
„Centrálny solenoid je najväčší a najsilnejší pulzný elektromagnet, aký bol kedy vyrobený,“ uviedol pre portál Live Science John Smith, riaditeľ projektov v spoločnosti General Atomics, ktorá magnet vyrobila.
Centrálny solenoid je tvorený šiestimi samostatnými modulmi, ktoré sa naskladajú do stredu ITERu. Celý magnet tak bude vysoký ako štvorposchodová budova a bude vážiť viac ako 900 ton.
Každý z modulov je v podstate veľká cievka, ktorá obsahuje 5,6 kilometra supravodivých káblov z nióbu a cínu v oceľovom plášti. Celý modul sa niekoľko týždňov upravuje vo veľkej peci, aby sa zvýšila jeho vodivosť na maximum, potom sú káble izolované a cievka zvinutá do finálneho tvaru.
Keď bude elektrina prechádzať cez solenoid, bude vytvárať magnetické pole, v tomto prípade to bude najsilnejšie magnetické pole, aké bolo kedy vytvorené.
Plazma o teplote 150 miliónov stupňov
Centrálny solenoid je srdcom reaktora ITER a kľúčovým prvkom toho, aby mohla fúzia vôbec prebiehať. Na začiatku sa vpustí malé množstvo deutéria a trícia (vodíkové izotopy) do tokamaku, čo je komora v tvare šišky. Tokamak tieto izotopy zahrieva až tak, že ich zbavuje elektrónov a mení tak plyn na plazmu.
Teplota tejto plazmy dosahuje hodnotu až 150 miliónov stupňov Celzia. Pri tejto teplote sa jadrá vodíka začnú zlučovať a produkovať energiu. Tá sa dá potom využiť na ohrev vody a tvorbu pary a tá na následnú výrobu elektrickej energie.
Udržiavať plazmu stabilnú je pritom kľúčové k dosahovaniu opakovanej fúzie jadier prvkov. Tu prichádza na scénu centrálny solenoid, ktorý má plazmu udržať v silnom magnetickom poli a zabezpečiť tiež, že pri tejto vysokej teplote nedôjde k roztaveniu samotného fúzneho reaktora.
Smeruje do Francúzska
Fyzici sa o stabilnú fúziu snažia už dlhé desaťročia a to v mnohých fúznych reaktoroch po celom svete. Najdlhšie udržanie plazmy však trvá iba niekoľko sekúnd.
Pre funkčnú fúznu elektráreň je však potrebné stabilné udržanie fúzie na neobmedzene dlhý čas a tiež to, že samotná elektráreň nespotrebuje viac energie, ako dokáže vyrobiť. A vedci dúfajú, že to sa im v rámci projektu ITER aj podarí.
Prvý modul solenoidu je už na ceste. Je vyrobený v USA a presúva sa zo San Diega do prístavu v Houstone. Začiatkom augusta potom príde loďou do Marseille a odtiaľ sa prepraví na miesto výstavby ITERu. Zvyšné moduly budú dokončené v priebehu nasledujúcich rokov.
Vedci veria, že projekt ITER im odhalí všetky tajomstvá fúznej energie, dokážu ju ovládnuť a ITER sa stane základom pre výstavbu prvej fúznej elektrárne na svete. Následná výstavba ďalších fúznych elektrární by potom zabezpečila svetu lacný, čistý, bezpečný a v podstate nevyčerpateľný zdroj energie.
Najnovšie články
Nahlásiť chybu v článku