Jaderná fyzika a energetika

Tokamak T15 se na výsluní výzkumu termojaderné fúze příliš netlačil, nebo spíše se tam nedostal. Údajně měl pomáhat programu ITER jako řada tokamaků v partnerských státech projektu. Ovšem jeho popularita se s tokamaky JET, ASDEX U, ToreSupra, EAST, KSTAR, DIIID nedala srovnávat. Určitě také proto, že v roce 2002 byla jeho činnost kvůli nedostatku financí ukončena. Samotného mě překvapilo, že byl T-15 supravodivý (a to si cením toho, že o tokamacích něco vím!) –teprve druhý supravodivý ruský tokamak po legendárním T-7 ze šedesátých let, který byl tehdy prvním supravodivým tokamakem na světě. Šedesát tři let poté, co tým z Kurčatovova institutu v Moskvě postavil první tokamak na světě, bude možné zahájit experimenty na novém ruském stroji T-15 MD. Toto všestranné zařízení dnes střední velikosti (jeho vzor T-15 byl tehdy největší na světě) je navrženo tak, aby nejen podporovalo přípravy na provoz ITER. Je to v posledních dvaceti letech konečně nový ruský tokamak. I když zas tak úplně nový není.

Uprostřed tokamakové jámy vyrostl minulý rok impozantní nástroj skládající se z centrálního sloupu a devíti radiálních paprsků, který téměř připomíná dětský řetízkový kolotoč. Až na to, že místo sedaček obsazených povykujícími dětmi budou na jednotlivých ramenech zavěšeny sektory vakuové komory tokamaku o hmotnosti mnoha tun. Každý sektor k sobě přivine dvě cívky toroidálního pole. Centrální sloup bude podporovat, vyrovnávat a stabilizovat podsestavy vakuové nádoby (podsestava: sektor vakuové nádoby, dvě cívky toroidálního pole, stínění) během montáže, dokud nebudou všechny spojeny a svařeny do tvaru gigantického torusu.

Vytvořit silný laserový svazek, ale současně nepoškodit zařízení, ve kterém vzniká – to je hlavním úkolem Denisy Štěpánkové v laboratořích laserového centra HiLASE v Dolních Břežanech. Denisa se do prestižního výzkumného centra poprvé dostala už ve druhém ročníku studia na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Dnes se zde v rámci doktorského studia zabývá vývojem kilowattového pikosekundového laserového zesilovače. O vysokovýkonné lasery mají velký zájem průmyslové firmy.

Druhý týden v červnu přinesl neobyčejnou zprávu. Třípól již psal o projektu britské komise pro atomovou energii UKAEA zvaném STEP (Spherical Tokamak for Energy Production). Projekt má vyústit v prototyp fúzní elektrárny. Culham Centre for Fusion Energy poblíž Oxfordu vedle legendárního tokamaku JET dlouhá léta studuje také kulový tokamak, který je modifikací klasického. Má vyšší beta než klasický tokamak, což znamená, že při stejném magnetickém poli dokáže udržet větší tlak plazmatu. Kariéru kulových tokamaků začal tokamak START a jeho pokračovatelem je dnes tokamak MAST (Megaamp Spherical Tokamak). Navíc v Culhamu funguje privátní společnost Tokamak Energy, která dnes provozuje tokamak ST40. Ke kulovému tvaru přidala vysokoteplotní supravodiče. Dokonce vysokoteplotní supravodiče vyvíjí nezávisle na tokamaku ST40. UKAEA spolupracuje s laboratoří Plasma Science and Fusion Center (PSFC), patřící americkému Massachusetts Institute of Technology. Potud se zdá vše přijatelné.

Čínská jaderná elektrárna Taishan 1-2  je zatím první elektrárnou na světě, která má v provozu dva zdokonalené reaktory EPR (European Pressurized Water Reactor nebo Evolutionary Power Reactor - tlakovodní jaderný reaktor generace III+ vyvinutý francouzskými firmami Areva a EDF ve spolupráci s německým Siemens AG). Historie této elektrárny začala v listopadu 2007, kdy byla podepsána smlouva mezi francouzskou společností Areva  a čínskou společností China General Nuclear (CGN) v hodnotě 8 miliard EUR (9,7 miliard dolarů). Elektrárna leží 140 km západně od Hong Kongu a je ve vlastnictví podniku se společnou majetkovou účastí – TNPJVC – kde CGN vlastní 51 % akcií, EDF 30 % a elektrárenská společnost Guangdong Energy Group 19 %.  Výstavba prvního reaktoru EPR-1750 byla zahájena v roce 2009 a druhého v roce 2010. První blok JE Taishan-1  byl uveden do komerčního provozu v prosinci 2018 a druhý blok v září 2019. Reaktor EPR vyprojektovala společnost Framatome. První blok vstoupil již do druhého palivového cyklu a v současné době je provozován na plném výkonu. Druhý blok dokončil první podrobnou revizi a byl opětovně připojen k síti 10. 6. 

ITER bude prvním fúzním zařízením v měřítku reaktoru. Bude mít samozřejmě také velín, který si ve složitosti nezadá s běžnou jadernou elektrárnou. Prototypové rozhraní v ovládací místnosti monitoruje systémy tokamaku a pomocí červeného, oranžového a zeleného světla bude zobrazovat celkový stav všech komponent. 3D reprezentace zařízení na obrazovce umožňuje přiblížení, oddálení a rotaci – a zahrnuje jemněji odstupňovanou stupnici označující účinek detekované události u každého ze systémů tokamaku.