Dnes vedci z medzinárodného projektu na výstavbu experimentálneho fúzneho reaktora ITER nachádzajúcom sa v južnom Francúzsku prevzali veľmi cennú dodávku. Z USA prišla prvá časť supersilného magnetu. Jeho silu výrobca prirovnáva k tomu, že by dokázal zdvihnúť aj lietadlovú loď, uviedla agentúra AP.
Magnet, označovaný ako centrálny solenoid, bude tvoriť “srdce” najväčšieho fúzneho reaktora projektu ITER, uviedol web 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.
Fyzici sa o stabilnú fúziu snažia už dlhé desaťročia 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.
Prišiel zo San Diega
Prvý modul solenoidu je už na svojom mieste. Je vyrobený v USA a presnul sa zo San Diega do prístavu v Houstone. Začiatkom augusta potom prišiel loďou do Marseille a odtiaľ sa prepravoval až 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.
Nahlásiť chybu v článku