(Téměř) neomezený zdroj energie – ITER fúzní plazma je zadržována ve vakuu

(Téměř) neomezený zdroj energie – ITER fúzní plazma je zadržována ve vakuu

Předpokládá se, že by fúzní reaktor ITER počínaje rokem 2035 mohl přiblížit Slunce k Zemi. Mohl by se napojit k téměř neomezenému zdroji energie tím, že by prováděl fúzi vodíkových jader. A pro nastartování a řízení jaderné fúze je nepostradatelným prvkem vakuum.
ITER-fusion-energy-1.jpg

Když dochází k přeměně atomů vodíku na hélium, je uvolňováno obrovské množství energie. Při tomto procesu nevznikají žádné skleníkové plyny ani nekonečné množství radioaktivního odpadu. Neutronové bombardování vytváří pouze minimální radioaktivitu v určitých kovových součástech systému, kterou lze snadno ovládat pomocí technických prostředků.

Řešení jednoho z problémů lidstva?

Úspěšné využití tohoto zdroje energie by mohlo vyřešit některé z palčivých problémů lidstva jedním vrzem – a proto se na organizaci tohoto projektu podílí velká část celosvětové populace: EU a Švýcarsko, USA, Čína, Jižní Korea, Japonsko, Rusko a Indie zahájily celosvětovou spolupráci nevídaného globálního rozměru. Na počátku stáli prezidenti Michail Gorbačov a Ronald Regan, to byla doba, která se dnes zdá být již dávnou minulostí. Za centrum ITER (což znamená v latině „cesta") byl vybrán jihofrancouzský Cadarache.

Slunce pohání fúze. Na Zemi probíhá tato reakce při teplotách, které jsou dokonce vyšší než v jádru naší hlavní hvězdy: 15 milionů stupňů Celsia. Žádný pozemský materiál by takové teploty nevydržel, a to je důvod, proč je fúzní materiál – plazma z vodíku a hélia – zadržován extrémně silným magnetickým polem. Tato reakce probíhá ve vakuové komoře. Až do svého dokončení se bude jednat o největší reaktor takového druhu na světě. Skládá se z devíti 500tunových segmentů.

Testování úniku látek v komorovém segmentu

Před finálním sestavením budou ještě prováděny testy s ohledem na únik látek. Ty budou probíhat rovněž ve vakuu. Pro testy ITER dodala společnost Busch dvě výkonné vývěvy. V budoucnu bude vyžadováno velké množství výkonných generátorů vakua, aby bylo možné evakuovat celou vakuovou komoru. Předpokládá se, že celý reaktor bude dokončen v roce 2025, a poté začne fáze testování. Počítá se s tím, že tento samostatně fungující fúzní reaktor by měl být uveden do provozu v roce 2035.

Extrémně výkonné magnetické pole, které bude zadržovat horkou plazma, bude generováno supravodivými cívkami. Ty budou vyžadovat chlazení na úroveň několika stupňů nad absolutní nulu. Pro zachování této opačné extrémní teploty budou tyto segmenty vybaveny kryostatem – odizolovanou vakuovou komorou o průměru 29 metrů.

Když se spolu sloučí dvě atomová jádra, uvolní se obrovské množství energie. Důvodem je, že hmota počátečního jádra je větší než hmota vytvořeného jádra, a to včetně neutronů, které se uvolní. Díky Einsteinově rovnici – E=m⋅c2 – víme, že energie a hmota jsou vlastně totéž. Úbytek hmoty, ke kterému dochází při fúzní reakci, odpovídá množství uvolněné energie.

Na Zemi se tyto reakce nejlépe provádějí za použití izotopů vodíku, deuteria a tritia. Když dojde k jejich fúzi, vznikne jedno jádro hélia a uvolní se jeden neutron. Jeden jediný gram paliva by mohl dodat 90 000 kilowatthodin energie. Jedná se o ekvivalent obsahu energie jedenácti tun uhlí. V mořské vodě se nacházejí téměř neomezené zásoby deuteria. A tritium lze vyrábět z lithia, kterého je rovněž hojný dostatek.


Přihlaste se k odběru zpravodaje ‘World of Vacuum'!
Přihlaste se nyní k odběru a budete neustále seznamováni s posledními fascinujícími novinkami ve světě vakua.

PŘIHLÁSIT K ODBĚRU