Rubriky

„Ještě není hotov, už se opravuje“ tak uvítal nový rok 2023 autor tohoto článku. Neuplynulo půl roku a jsou tu první zprávy z opravárenské dílny. Žádné utajování, žádné výmluvy, ale podrobný popis mimořádně obtížného úkolu. Vyjmutí poškozeného sektoru vakuové komory se dvěma cívkami toroidálního pole přilepenými z obou stran, volba postupu opravy, výběr opravárenské firmy. Proces je o to obtížnější a kritičtější, že na něj nikdo nebyl připraven a vše se musí vymýšlet od začátku. Všimněte si prosím termínů – konec července, konec roku. Zdržení bude značné – řádově roky – a novináři a kritici fúze si přijdou na své. Rozsah oprav dalších částí vakuové komory a tepelných štítů vlastně ani není dosud znám. Nechci malovat čerta na zeď a dovolím si připomenout neúspěšné pokusy o ovládnutí kosmu … co předcházelo, než kupříkladu odstartoval Jurij Gagarin.

Je rok 1934. Pánům P. Harteckovi  a M. L. E. Oliphanovi pod vedením Krokodýla se podařila fúze dvou jader deuteria za vzniku tritia a ³He. Nobelista Ernest Rutherford, přezdívaný studenty Krokodýl podle úpornosti, s jakou kráčel za svým cílem, poznamenal k epochálnímu výsledku, že ten, kdo bude chtít energii uvolněnou jadernou reakcí použít průmyslově, je snílek! Ernest Rutherford získal sice Nobelovu cenu (za chemii), ale objev štěpení jader těžkých atomů, nebo termojadernou reakci ještě neznal. Sloučení deuteronů vyžadovalo urychlit jádra deuteria v urychlovači a takto získaným svazkem namířit na terčík z deuteria. Ionizovat a pak se strefit urychleným jádrem deuteria do jádra deuteria v terčíku nebylo vůbec jednoduché a uvolněná energie byla zlomkem energie potřebné k pokrytí celého procesu. Až teprve horké plazma se ukázalo schůdnou cestou k fúzi, a to ještě jen k fúzi tritia a deuteria, která potřebuje mnohem méně energie než fúze dvou jader deuteria. Tato reakce není vyřešena ani po 90 letech od památného roku 1934. Takže Rutherford měl do jisté míry pravdu.

V lednu 2021 byly zahájeny přípravné práce na výstavbě dvou velkých budov určených pro umístění unikátního souboru elektrozařízení ITER – napájení NBI (Neutral Beam Injection, vstřikovače neutrálního svazku). O něco více než dva roky později se objevily hlavní obrysy nových konstrukcí: ocelové rámy, ukotvené v masivních betonových deskách, se týčí až do výšky 25 metrů; tlusté zdi ohraničily to, co vypadá jako příliš velké koňské maštale; podzemní chodby běží hluboko směrem k přilehlému komplexu Tokamak/Trojbudoví. Stavební práce jsou dnes dokončeny přibližně ze 40 %: infrastruktura napájení neutrálního svazku by měla být připravena pro zařízení přibližně za rok.

Cívka poloidálního pole #1 (PF1) je nejmenším prstencovým magnetem budoucího obřího tokamaku ITER, který se staví v jižní Francii. Zároveň je nejmasivnějším a jedním z nejsložitějších. Měří devět metrů v průměru a váží přibližně 160 tun a je nejmenším ze šesti prstencových magnetů, které obepínají tokamak ITER, a jediným, který nevyrobila Evropa. Po šesti letech výroby dorazila na staveniště.

V úplně posledních dnech roku 2021 dosáhl evropský JET, největší ze všech provozovaných tokamaků na světě, svoje vůbec první plazma s vysokým udržením a prakticky zdvojnásobil svůj rekord v uvolňované energii z roku 1997. O rok později, v posledních dnech roku 2022, překonalo National Ignition Facility (NIF) ve Spojených státech prahovou hodnotu, při které se energie vložená do plazmatu rovná energii generované fúzními reakcemi. Co všechno se událo mezi tím na staveništi projektu ITER?

Při stavbě zařízení tak velkého a tak složitého, jako je ITER, nejsou potíže a překážky překvapením – naopak jsou nedílnou součástí výroby, montáže a instalace. Uvažme, že jde o první komponenty svého druhu na světě (přinejmenším co do velikosti). Od prvních fází výroby až po konečné vložení do jámy tokamaku jsou problémy se součástmi stálým a důvěrně známým společníkem. Někdy však uprostřed běžných, téměř každodenních problémů vyvstane problém většího rozměru, takový, který vyžaduje hlubší prozkoumání, kreativitu při navrhování nápravných opatření a co je důležité – čas a rozpočet na opravu. Již dva a půl roku montáže zařízení čelí ITER obavám tohoto druhu, někdy větších, jindy menších. A nyní byly identifikovány závady ve dvou klíčových komponentách tokamaku: tepelných štítech a sektoru vakuové nádoby.