Potlesk pro „vynálezce“ tokamaku JET Paul-Henri Rebuta

Vedle „otců“ fúzního zařízení tokamaku Igora Tamma a Andreje Sacharova byl v historii fúze ještě další okamžik, kdy jednomu jedinému člověku mohla být udělena cena za nejlepší podíl na konstrukci tokamaku. Tímto mužem byl francouzský fyzik Paul-Henri Rebut. Na počátku 70. let, o něco více než deset let poté, co vstoupil do výzkumu fúze ve francouzské Komisi pro atomovou energii (CEA), se podílel na vybudování TFR – Tokamak de Fontenay-aux-Roses, stojícím na pařížském předměstí, kde se CEA tehdy nacházela. Pro jeho kolegy však TFR znamenal Tokamak Façon Rebut, což lze chápat jako „Tokamak à la Rebut“...

TFR byl uveden do provozu v roce 1973 a byl ambiciózním a výkonným zařízením, které sehrálo klíčovou roli při studiu fyziky plazmatu a vytváření potřebné technologie, která umožnila konstrukci „obrů sedmdesátých let“ – evropského JET, amerického TFTR, japonského JT-60 a sovětského T-15.

Plachetnicí přes La Manche

V čele stavby legendárního tokamaku JET byl právě Paul-Henri Rebut. Stačilo mu na jachtě překonat průliv La Manche a mohl v Culham laboratory, nedaleko Oxfordu, začít. Byl to on, kdo se zasadil o protáhlý tvar vakuové komory JET, což později umožnilo instalovat divertor a studovat hit osmdesátých let – režim s vysokým udržením plazmatu, tzv. H-mod. K první mezinárodní spolupráci při konstrukci evropského JET (Joint European Torus), jehož design byl svěřen Rebutovi a jeho týmu, vedly právě zkušenosti nashromážděné u TFR.

Standing ovation

Dne 28. února 2024, když fúzní komunita oslavovala úspěchy JET v Culham Campus (UK), byl 89letý fyzik, představený jako „vynálezce a konstruktér“ ikonického stroje, uvítán bouřlivými ovacemi. Henri-Rebut byl ředitelem JET od jeho spuštění v roce 1983 do roku 1985. Pod Rebutovým vedením, JET vyrobil vůbec první deuterium-tritiové plazma, při kampani, která vyvrcholila historickými 16 MW špičkového výkonu fúze. Od roku 1992 do roku 1994 vedl Paul přípravné práce na tokamaku ITER v čele ITERDesign Activities, v San Diegu v Kalifornii. Struktura počátečních prací na tokamaku ITER rozdělená do třech míst na zeměkouli Rebutovi nevyhovovala (San Diego, Naka, Garching) a své funkce se vzdal ve prospěch bývalého ředitele CERN. Až do roku 2000 byl v ústředí ITER známou postavou poskytující rady a návrhy k optimalizaci projektu ITER.

Joint European Torus a jeho rekordy

JET, umístěný v Culhamu poblíž Oxfordu ve Spojeném království, byl evropským projektem postaveným a používaným ve spolupráci evropských výzkumníků. Vlastnilo ho a v posledních letech jej provozovalo UKAEA a využívali vědci z 28 evropských zemí k provádění práce koordinované konsorciem EUROfusion. První experimenty tokamaku s deuteriem a tritiem se uskutečnily v roce 1997.

Během posledních experimentů JET trvale produkoval vysokou fúzní energii po dobu 5 sekund, což vedlo k převratnému rekordu 69 megajoulů při použití pouze 0,2 miligramu paliva. Tím překonal svůj vlastní dosavadní světový rekord z roku 2021, kdy vyprodukoval 59 megajoulů za 5 sekund.

Poslední experimenty tokamaku s palivem deuterium a tritium byly prováděny po dobu sedmi týdnů od srpna do října loňského roku. Světový rekord ve skutečnosti nebyl aktivně plánován. Experimentální kampaň byla především zaměřená na dosažení různých podmínek nezbytných pro budoucí elektrárnu a na testování realistických scénářů provozu. Pozitivním výsledkem bylo, že experimenty z doby před dvěma lety lze úspěšně reprodukovat a dokonce je překonat.

JET byl jediný fúzní systém v provozu schopný manipulovat s tritiovým palivem a byl klíčovým zařízením v přípravách na nadnárodní projekt výzkumu fúze ITER, který je v současné době ve výstavbě v jižní Francii. Kromě ITER a demonstrační elektrárny na výrobu elektřiny známé jako DEMO, která se má stát jeho nástupcem, mají výsledky JET také význam pro další projekty, jako je britská prototypová elektrárna Spherical Tokamak for Energy Production (STEP).

JET byl nástrojem pro rozvoj fúzní energie více než čtyři desetiletí a symbolizuje mezinárodní vědeckou spolupráci, inženýrskou dokonalost a závazek využít sílu fúzní energie – podobné reakce, která pohání Slunce a hvězdy. JET ukončil svou vědeckou činnost po 40 letech na konci prosince 2023. Do té doby to byl největší činný a jediný tokamak na světě, který mohl používat palivo deuterium s  tritiem. (Americký tokamak TFTR rovněž fungující se směsí deuterium – tritium nepracuje a od roku 1997 je demontován.) Příspěvky tokamaku JET k fúzní vědě a inženýrství sehrály klíčovou roli při urychlení rozvoje fúzní energie, která slibuje, že bude bezpečnou, nízkouhlíkovou a udržitelnou součástí budoucích světových energetik.

Zasloužené oslavy

JET Celebration Day na konci února 2024 byl oslavou vědeckých prací tohoto úžasného průkopnického stroje. „Oslavujeme dosažené úspěchy, ale co je ještě důležitější, oslavujeme živé bytosti,“ řekl při té příležitosti profesor Sir Ian Chapman, generální ředitel britského úřadu pro atomovou energii UKAEA (The United Kingdom Atomic Energy Authority). Za své výjimečné příspěvky na poli fúzní energie byl při té příležitosti oceněn Paul Henri-Rebut, konstruktér kultovního JETu.

Návštěvníci JET Celebration Day se mohli účastnit výletu do historie tokamaku-legendy výstavou fotografií, minidivadelní show, prohlídkami tokamakové haly, dispečinku dálkového ovládání a hlavního dispečinku JET.

 „Já děkuji vám, že jste ukázali, co s takovým strojem, jako je JET, dokážeme,“ řekl pan Henri-Rebut během své závěrečné řeči.

Paul-Henri Rebut 

Výzkum v oblasti fúze zahájil v roce 1958 ve spolupráci s Commissariat à l’énergie atomique (CEA) poté, co absolvoval studium fyziky na École polytechnique v Paříži a Ecole des Poudres. V letech 1970 až 1973 se podílel na vytvoření TFR (Tokamak à Fusion Rapide), a v roce 1973 byl jmenován vedoucím týmu pro návrh JET (Joint European Torus) v laboratoři v Culhamu poblíž Oxfordu. V roce 1979 byl jmenován zástupcem ředitele JET, odpovědným za jeho konstrukci, provoz a rozvoj. V září 1985 se stal ředitelem JET. Během jeho vedení JET přispěl k výzkumu jaderné fúze, včetně prvního prokázání významného množství fúzní energie pocházející z magneticky udržovaného termonukleárního plazmatu v listopadu 1991. V letech 1992 až 1994 byl ředitelem ITER Design Activities se sídlem v San Diegu ve Spojených státech. 

Zdroje: Standing Ovation for JET Inventor - EUROfusion (euro-fusion.org)

New world record set in JET's final fusion experiments : New Nuclear - World Nuclear News (world-nuclear-news.org)