Svět obletěla zpráva, že se vědcům v USA podařilo vůbec poprvé vyvolat takovou jadernou fúzi, při které vzniklo víc energie, než kolik bylo vloženo do jejího zažehnutí. Objev nepřekvapivě vzbudil obrovskou pozornost. S jadernou fúzí se už dlouho počítá jako s možným zdrojem levné, čisté a přitom prakticky nevyčerpatelné energie. Podle Jana Prehradného, ředitele sekce Výzkumu a vývoje technologií v energetice Centra výzkumu v Řeži, jsou ale podobná očekávání zatím přehnaná. Pokud bychom chtěli využít pro energetiku jadernou fúzi podobnou té na Slunci, museli bychom mít spolehlivé materiály a komponenty, schopné vydržet dlouhodobě také „sluneční“ teploty. „To ale neznamená, že výzkum využití fúze nemá význam. Právě naopak. Může nám pomoci i v řadě jiných oborů,“ říká Prehradný v rozhovoru s INFO.CZ.
Tvrzení Američanů o „přelomové“ jaderné fúzi, schopné poskytnout více energie, než do ní bylo vloženo, už dnes mnozí odborníci zpochybňují. Proč?
Spekuluje se například o tom, zda dobře fungovala všechna měřicí zařízení, která měla zaznamenat toky energie, nebo zda tvůrci experimentu zahrnuli do svých výpočtů opravdu veškerou energii, potřebnou k zažehnutí fúze pomocí laserů. To ale nic nemění na tom, že výsledky tohoto experimentu znamenají posun ve výzkumu, po kterém však musí následovat k možnému průmyslovému využití ještě mnoho dalších dílčích kroků.
Při štěpení atomů, které dnes běžně využíváme v jaderné energetice, se jádra těžkých prvků štěpí a vznikají tak prvky lehčí, zatímco při jaderné fúzi se – jako na Slunci – jádra naopak slučují a vznikají tím prvky těžší. Proč je stále tak složité využít proces, který v opačném směru máme dokonale zvládnutý?
Tím hlavním problémem fúze není ani tak její zažehnutí a udržení jako spíš vývoj materiálů, které by vydržely extrémně vysoké teploty, nesrovnatelně vyšší, než jaké známe ze štěpných reaktorů.
O jaké teploty se konkrétně jedná?
Ve štěpném reaktoru se teplota uvnitř pohybuje v řádu stovek stupňů Celsia a do chladiva se odvádí teplota kolem 300 až 400 stupňů. Při jaderné fúzi dosahuje teplota zdroje milionů stupňů a chladivo odvádí tepelnou energii v řádu vyšších stovek až tisíců stupňů. Z toho je patrné, že abychom mohli fúzi energeticky využít, musí okolní materiály tak obrovské teplotě odolat. Jinak by se pochopitelně všechno, co se nachází v bezprostředním okolí fúze, roztavilo.
Jak je možné, že se to neroztavilo už při zmiňovaném americkém experimentu? Vždyť i při tomto pokusu byla údajně dosažena teplota plazmatu, srovnatelná s teplotou na Slunci…
Jednoduše proto, že se jednalo pouze a jen o jediný puls. Lasery při tomto pulsu zažehly a stlačily plyn tak, že teplota vzniklého plazmatu skutečně dosahovala teploty v řádech milionů stupňů Celsia. Ovšem jen velmi krátce, přičemž tepelná energie byla okamžitě odvedena.
