Jaderná fyzika a energetika

Přesně deset tisíc dní uplynulo 22. ledna od předepnutí ochranné obálky budovy reaktoru prvního bloku Jaderné elektrárny Temelín. Stalo se tak 6. září 1994, kdy technici náročné předpínání klíčové temelínské budovy po skoro čtyřech měsících dokončili. A bylo to vůbec poprvé, kdy byla tato technologie v podmínkách českých jaderných elektráren použita.

Vyhlídka na využití síly hvězd se posunula o krok blíže realitě poté, co vědci vytvořili nový rekord v množství energie uvolněné při trvalé fúzní reakci. Vloni proběhla druhá deuterium-tritiová kampaň na největším tokamaku Joint European Torus v Culhamu u Oxfordu. Během pětisekundového zážehu fúze se uvolnilo 59 megajoulů tepla – to odpovídá asi 14 kg TNT, což je více než dvojnásobek předchozího rekordu 21,7 megajoulů z roku 1997 stejným zařízením. (O JET jsme naposledy psali před dvěma dny zde https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2801-jet-slavi-100-000-vystrel) Nyní jsme zvědaví, jaký bude špičkový uvolněný fúzní výkon. V roce 1997 byl 16,5 MW, což představovalo zisk Q = 0,65.

Jeho spuštění v roce 1983 přihlíželo Její Veličenstvo královna Alžběta II. Evropský tokamak JET (Joint European Torus) umístěný v Abingdonu poblíž Oxfordu je stěžejním experimentálním zařízením evropského výzkumného programu jaderné fúze. Je bezesporu jedním z nejdůležitějších zařízení na světě v historii výzkumu energie z jaderné syntézy. Dne 18. ledna 2022 završil stroj svůj 100 000. výstřel - dvakrát přitom došlo k zažehnutí jaderné fúze (roku 1997 a 2021). Plasma uvnitř jeho vakuové komory dosahuje vyšší teploty, než které kdy byly naměřeny na Slunci.

Jako musí mít každé letiště budovu s kanceláří Řízení letového provozu s řadou blikajících monitorů uvnitř a otáčející se radarovou anténu, stejně tak musí mít každý tokamak řídicí místnost, pro kterou se vžil název Control room,  lidově „ovládačka“. Ovládačka největšího tokamaku, který spolufinancuje celý svět, se právě staví. Ovládačce ITERu se sice na střeše nebude točit radarová korouhvička, ale monitorů bude mít více než letiště v Ruzyni.

Podpora jaderné energetiky v Česku vzrostla za půl roku o šest procent. Její rozvoj nyní podporují dvě třetiny obyvatel. Vyplývá to z nezávislého reprezentativního průzkumu agentury IBRS, který uskutečnila na přelomu listopadu a prosince loňského roku. Růst podpory podle ní souvisí se zájmem o dostatek energie, soběstačnost a ekologickou výrobu. To vyvolala nejen v Evropě současná energetická krize spojená s dramatickým růstem cen a pádem řady obchodníků s elektřinou.

Přinášíme rozhovor s Ing. Markem Ruščákem, PhD., který ve skupině ÚJV vede zajímavý a progresivní projekt malého jaderného reaktoru k výrobě elektrické energie. Energy Well je jedním z projektů SMR (malých modulárních reaktorů) a je zajímavý zvláště proto, že je projektem ryze českým, vzniklým v ÚJV Řež. Ideou je použití roztavené fluoridové soli jako chladiva v primárním okruhu. Takové tepelné schéma umožňuje dosahovat vysokých teplot (až 700 ^oC) při relativně nízkém, respektive atmosférickém (kolem 0,1 MPa) tlaku v primárním okruhu. (Jen pro srovnání: u klasických PWR pracujeme s teplotami kolem 300 ^oC a tlaku 15 MPa.) Na výzkumech chování tekutých solí se v  ÚJV Řež již dlouho pracuje, je tedy na co navazovat.