Jaderná fyzika a energetika

Aby Polsko uspokojilo rostoucí poptávku po energii a zároveň se snažilo o plnění cílů v oblasti ochrany klimatu, musí postavit nové zdroje energie. To otevírá příležitost zavést jadernou energii, říká ministr energetiky Kryštof Tchórzewski. Aby nebylo Polsko závislé na Sovětském svazu, později Rusku, postavilo v minulosti svou energetiku na uhlí, kterého má dostatečné zásoby. „Potřebovali jsme uspokojit poptávku po energii a zajistit hospodářský růst,“ řekl Tchórzewski. „To byla naše priorita.“ Po přistoupení Polska k Evropské unii v roce 2004 vložila země mnoho investic do vylepšení energetiky, odvětví tak bylo schopno uspokojit rostoucí poptávku. „Ale pak jsme začali přemýšlet o energetickém mixu a začali znovu debatovat o jaderné energii. Nyní přihlížíme navíc ke klimatické politice EU. Polsko se rychle rozvíjí, hospodářství roste a potřebujeme udržitelný růst.“

Tokamak (původem ruský) je v současnosti jediným pokusným zařízením schopným vyvolat termojadernou reakci na Zemi. Jediný tokamak schopný termojadernou reakcí uvolnit významné množství fúzního výkonu (a největší současný tokamak v provozu) je evropský tokamak JET v anglickém Culhamu. Podařilo se mu to v tzv. DT (deuteriové-tritiové) kampani v letech 1991 až 1997. Jednalo se o dvě důležité věci: o principiální důkaz uskutečnitelnosti DT reakce na Zemi a o světovou prioritu, kdy soupeřila Evropa se Spojenými státy. JET opravdu protrhl fúzní pásku jako první (použil 90 % deuteria : 10 % tritia). V roce 1993 následoval americký tokamak TFTR s poměrem DT 50:50 a jeho výkon 10 MW překonal v roce 1997 tokamak JET dodnes trvajícím rekordním výkonem 16,5 MW. Nicméně poměr uvolněného fúzního výkonu a ohřevového příkonu byl menší než jedna: Q = 0,65, takže se fúzní reakcí získaly ani ne dvě třetiny energie, kterou bylo potřeba do uskutečnění reakce vložit. Tokamak TFTR Američané v roce 1996 rozmontovali. Zdolat fúzní Mont Everest znamená překonat hranici Q = 1!

Většina filipínské produkce koření, sušené zeleniny a dalších rostlinných potravin závisí na jediném přístroji pro mikrobiologickou dekontaminaci - ozařovači gama ve Filipínském ústavu pro jaderný výzkum (Philippine Nuclear Research Institute (PNRI)) v Quezon City poblíž Manily. V tropickém podnebí je sterilizace potravin ionizujícím zářením nejlepší volbou. Požadavky na ošetření stoupají a zařízení, které má už odslouženo mnoho let, přestává stačit. PNRI ve spolupráci s Mezinárodní agenturou pro atomovou energii (IAEA), připravuje jeho rekonstrukci a modernizaci a také uvažuje zapojit soukromý sektor do zřízení komerčního ozařovače.

Řádově o stovky megawatthodin elektřiny vyrábí elektrárna Temelín v těchto dnech více než v letním období. Důvodem jsou nízké venkovní teploty a úpravy, které energetici v posledních letech provedli. Denní rozdíl ve výrobě proti létu odpovídá roční spotřebě několika stovek domácností. Navíc se tak děje v období, kdy je v Česku dlouhodobě vyšší spotřeba. Nízké teploty svědčí i Jaderné elektrárně Dukovany a všem klasickým elektrárnám chlazeným přes chladicí věže, které v zimě také vyrábějí více elektřiny než v létě.

Plutonium je kov, ale nepřitahuje ho magnet. Proč? Zdá se, že vědci rozluštili „chybějící magnetismus“. Skupina vedená Markem Janoschekem z Los Alamos National Laboratory odhaluje zjištění o elektronech v atomech plutonia, které by mohlo vést k přesnějšímu předvídání a vyladění vlastností nových materiálů.

Asi před půl rokem jsme psali o nových typech jaderného paliva odolného proti haváriím (https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2231-jaderne-palivo-odolne-proti-nehodam). Jeden z typů, které vybrala k testování americká firma Westinghouse, pochází z výzkumu českých vědců. Výsledky výzkumu odborníků z Fyzikálního ústavu AV ČR, ČVUT a firmy Westinghouse představují novou metodu ochrany povrchu zirkoniových palivových prvků antikorozními nanokrystalickými diamantovými (NCD) vrstvami připravenými metodou depozice z plynné fáze.