Najväčší tokamak (experimentálny reaktor na jadrovú fúziu) spustili minulý piatok v Japonsku. Reaktor JT-60SA chce preskúmať fúziu ako zdroj bezuhlíkovej a čistej energie budúcnosti. 

Najväčší na svete

Reaktor JT-60SA je vysoký šesť poschodí a nachádza sa v hangári severne od Tokia. Jeho aktívna časť udržiava plazmu zahriatu na teplotu 200 miliónov stupňov Celzia. Ide o spoločný projekt Japonska a Európskej únie, ako píše Science Alert.

Sam Davis, zástupca vedúceho projektu reaktora JT-60SA uviedol, že toto zariadenie nás „privedie bližšie k energii jadrovej syntézy,“ a dodal, že je to výsledok spolupráce medzi viac ako 500 vedcami a inžiniermi a viac ako 70 spoločnosťami po celej  Európe a Japonsku.

Ani komisárka EÚ pre energetiku Kadri Simsonová nešetrila chválami a uviedla, že JT-60SA je „najvyspelejší tokamak na svete“, pričom začiatok prevádzky označil za „míľnik v histórii fúzie“.

JT60-SA je veľký úspech, no už čoskoro by ho mal predbehnúť ITER – najväčší fúzny reaktor na svete. Ten je dokončovaný v južnom Francúzsku, pričom jeho spustenia by sme sa mali dočkať už v roku 2025.

Otvoriť galériu (8)

Čo je to fúzia?

Fúzia sa považuje za svätý grál energetiky. Je opakom jadrového štiepenia, ktoré sa bežne využíva v jadrových elektrárňach. Fúzia napodobňuje jav, ktorý sa odohráva vo vnútri hviezd, teda aj na našom Slnku. Pri pôsobení vysokej teploty a tlaku sa jadrá vodíka zlúčia a uvoľnia veľké množstvo energie. Problémom je udržať tento proces stabilný dlhý čas a tým zabezpečiť dodávku energie.

Tam, kde sa hviezdy spoliehajú na obrovské množstvo gravitácie a vysokú teplotu, my ľudia na Zemi sme nútení sa spoliehať len na teplotu, ktorou sa dá kompenzovať aj tlak vo vnútri hviezd.

Vo vnútri tokamaku sa plynné vodíkové palivo mení pôsobením tlaku a teploty na úrovni desiatok až stoviek miliónov stupňov Celzia na plazmu. Aby sa tokamaky pri takej veľkej teplote neroztopili, plazma, v ktorej jadrová fúzia prebieha, je udržiavaná v silnom magnetickom poli.

Ďalším významným problémom je, že reaktor by mal vyprodukovať viac energie, ako je do neho vloženej. Jednému z takýchto výskumov v amerických Národných laboratóriách Lawrence Livermore sa to podarilo, keď ich spôsob naštartovania jadrovej fúzie pomocou laserov vytvoril viac energie, ako do nej vložili. Aj keď je tento spôsob fúzie komerčne zatiaľ nevyužiteľný, dokazuje, že jadrová fúzia s konečným cieľom vytvorenia fúznej elektrárne má zmysel.

Otvoriť galériu (8)

Jednoznačnou výhodou fúzie je to, že neprodukuje rádioaktívny odpad (resp. len minimálne množstvo v porovnaní s klasickými jadrovými elektrárňami), a tiež zásoby vodíka na Zemi sú z praktického pohľadu nevyčerpateľné.

Čakanie na ITER

Dosiahnutie udržateľnej fúzie je tak vzdialený a mimoriadne náročný a zložitý proces. Veľká nádej sa okrem projektov, ako je aj tento, vkladá najmä do už vyššieho spomínaného medzinárodného projektu ITER, ktorý vzniká na juhu Francúzska. Po dobudovaní to bude najväčší experimentálny fúzny reaktor a mal by dokázať udržiavať plazmu stabilnú dlhšiu dobu, a tiež produkovať viac energie, ako sa do systému použije. Celkové náklady na projekt ITER sa odhadujú na 22,5 miliardy dolárov.

Po úspešnom dokončení projektu ITER by mala nasledovať výstavba prvej fúznej elektrárne na svete. Teoreticky by sa s jej výstavbou mohlo začať o niekoľko desiatok rokov.

Pozri aj:

Drobný, iba 80-centimetrový fúzny reaktor prekonal významný míľnik. Zahrial ióny na teplotu 100 miliónov stupňov