Vladimír Wagner

Sonda Čchang-e 4 úspěšně přistála na Měsíci. Měsíční vozítko Jutu 2 (Nefritový králík) začalo zkoumat okolí. Vyklíčila semena dopravená sondou na Měsíc. Zároveň se základna i vozítko připravovaly na přežití lunární noci, ze které se nyní úspěšně probudily. Podívejme se podrobněji, co se zatím podařilo.

Blízko německého Darmstadtu se buduje nové evropské zařízení FAIR. Jde o systém urychlovačů a shromažďovacích prstenců, které umožňují připravit velmi intenzivní svazky iontů, i radioaktivních, a antiprotonů. Ty lze využít pro studiu vlastností hmoty, která se vyskytuje v nitru supernov a neutronových hvězd, i v nitru velkých planet, jako je Jupiter nebo Saturn. Umožní studovat reakce, ve kterých při výbuších supernov či splynutí neutronových hvězd vznikají těžké prvky. Lze pro ně také najít řadu zajímavých aplikací v medicíně či materiálových vědách.

Rokem 2018 opravdu začala éra pokročilých jaderných reaktorů. Hned pro tři typy reaktorů III+ generace se dostal do komerčního provozu první blok. Celkově je tak už v provozu šest typů reaktorů III. generace.

Jednou z potenciálních možností pro získávání energie je využití tepla z nitra Země. Na rozdíl od takového Islandu má Česká republika možnosti v této oblasti omezené. Přesto je důležité je efektivně využít.

Návrat na Měsíc i expanzi do vzdálenějších oblastí Sluneční soustavy chystá i Evropská vesmírná agentura ESA. Pro zajištění tepla a elektřiny během dlouhé měsíční noci nebo marsovské zimy je nutné využít radionuklidové zdroje. V současnosti není zajištěna výroba plutonia 238, které se pro tato zařízení využívalo. Je tak třeba přejít na využití snadněji dostupného americia 241. Na radionuklidových generátorech založených na americiu pracují hlavně ve Velké Británii.

Nová analýza dat získaných při prvním a druhém běhu činnosti gravitačních detektorů LIGO objevila nová splynutí dvou černých děr. Mezi nimi byl i zatím nejhmotnější systém, který umožnil identifikovat zatím nejtěžší známou černou díru hvězdného typu.

Čína realizovala další významný krok ve své cestě na Měsíc. Tentokrát nejde o opakování toho, co už v minulosti realizoval někdo jiný, ale o významný skok do neznáma. Pokusí se o vysazení modulu na odvrácené straně našeho nejbližšího vesmírného souseda a dokonce v blízkosti měsíčního pólu.

Současná vystoupení ministryně průmyslu a obchodu Marty Novákové a předsedy vlády Andreje Babiše o nové energetické koncepci znamenají dramatickou změnu. Hlavní jeho vyhlášení, ve kterém se rozhodl přinejmenším odložit rozhodnutí o stavbě nových jaderných bloků a místo toho zvažuje prodloužení provozu Dukovan na 60 let, znamená odstoupení od stávající energetické koncepce, která chtěla nahradit uhelné bloky jadernými a obnovitelnými zdroji.

V listopadu by měla začít v mezinárodním Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně pracovat „továrna“ na produkci supertěžkých prvků. Toto nejmodernější zařízení pro produkci těch nejtěžších prvků a zkoumání jejich vlastností by mělo umožnit produkci nových dosud neznámých prvků s protonovým číslem 119 a 120, ale hlavně chemickou analýzu těch již objevených.

V poslední době se postupně začínají vyjasňovat jednotlivé trendy v evropské energetické politice a jejich současné i budoucí dopady. To se pochopitelně týká i energetiky české.

Sobotní výlet na téma, v jakém stavu je výstavba továrny na baterie HE3DA v areálu bývalého dolu František v Horní Suché?

Při porovnání cen produkované elektřiny narazíme v literatuře na celou řadu často dost rozdílných čísel. I tak je zajímavé si alespoň rámcové porovnání nákladů na výstavbu, provoz a údržbu i likvidaci vysloužilého zařízení udělat.

Největší překážkou ve využívání intermitentních obnovitelných zdrojů jsou omezené možnosti akumulace energie. Je řada fyzikálních možností ukládání energie, u většiny z nich je však jejich masové využívání zatím značně omezené. Podívejme se na to, jaké jsou možnosti v této oblasti ve světě i u nás.

Před několika dny vyšla na serveru oenergetice úvaha Michala Šnobra o možnosti, že Německo za účelem ekonomického dosažení náhrady uhlí plynem nyní cílí na dramatické zvýšení ceny emisních povolenek. Pokusme se zvážit, jaké dopady by to mohlo mít na energetiku Česka.

Vodní elektrárny jsou nejvýznamnějšími nízkoemisními zdroji. Existují státy, které z nich získávají přes 50 % svých potřeb. Hlavně v rozvíjejících se zemích se intenzivně budují. Jsou důležitým prostředkem regulace sítě a v podobě přečerpávacích elektráren i akumulace energie. A to i v České republice.

V současné době se dokončují další reaktory III+ generace a zároveň uveřejnilo vedení čínské společnosti SNPTC celkové náklady na vybudování reaktorů AP1000 v Číně. Celkové náklady jsou už jasné i u dalších bloků. Proto je zajímavé se podívat na to, za kolik se takové reaktory dají pořídit. Zvláště, když se o jejich budování v Česku uvažuje.

Řadu otázek v archeologii lze vyřešit s využitím jaderných a dalších analytických metod. Nedávno nám analýza nuklidů napověděla, odkud pochází lidé pohřbení ve Stonehenge. Pomocí radiouhlíkového datování známe stáří pozůstatků a pomocí analýzy izotopů stroncia pak víme, z jaké oblasti Velké Británie pohřbení pravděpodobně pocházeli.

V Japonsku už běží devět reaktorů. Připravil se přístup na patro s bazénem pro vyohřelé palivo u druhého bloku. Reálně se tak může začít připravovat cesta k jeho vyklizení. Ve vybraných místech probíhá intenzivní dekontaminace těch nejvíce zasažených oblastí. Pomáhá tomu i otevření silnice 114, která přes ně vede. Fukušima byla vybrána jako výchozí bod putování olympijské pochodně.

Koncem června došlo v Číně k zahájení štěpné řetězové reakce hned u dvou nových reaktorů III+ generace. Jedná se o evropský reaktor EPR firmy Framatom v elektrárně Tchaj-šan a reaktor AP1000 firmy Westinghouse v elektrárně San-men. Už v květnu se do provozu dostal i čínský reaktor III. generace ACPR-1000. V současné době tak už je v provozu šest typů reaktorů III. generace.

Nedávné vystoupení vedoucího energetické kampaně Greenpeace Jana Rovenského i další vyjádření mohou znamenat dost dramatickou změnu v postoji českých zelených organizací k jaderné energetice.

Trochu podrobněji o tom, co může čekat civilizaci ve velmi vzdálené budoucnosti stále rychleji se rozpínajícího vesmíru.

Zelené organizace (Hnutí Duha, Glopolis, Frank Bold, CEE Bankwatch Network a Aliance pro energetickou soběstačnost) si objednaly u společnosti Energynautics studii posouzení dopadů odstavení uhelných elektráren a rozvoje obnovitelných zdrojů.

Novovoroněž 6 je první blok III+ generace v provozu. Nyní na něm proběhla první pravidelná odstávka pro výměnu paliva. Je tak dobré se podrobněji podívat na první zkušenosti s tímto blokem i na celkovou situaci okolo nových pokročilých ruských reaktorů.

Od září do března 2018 proběhly intenzivní testy nového reaktoru pro vesmír Kilopower. Závěrečná série byla věnována provozním testům v letových podmínkách ve vakuové komoře. Vzhledem k obnovenému zájmu o Měsíc a Mars by se tentokrát mohly reaktory opravdu začít ve vesmíru využívat. Podívejme se na současnou situaci i reaktor podrobněji.

Od havárie ve Fukušimě I uplynulo už sedm let. Podívejme se, jak pokročila likvidace následků havárie a revitalizace zasažených území. Práce v tomto směru se zrychluje i s tím, jak se blíží Olympiáda v roce 2020, která využije i sportovní zázemí v prefektuře Fukušima.

Nejčastějšími hvězdami v naší Galaxii, tedy i v našem okolí, jsou červení trpaslíci. Jsou tak prvními cíli pro mezihvězdnou kolonizaci. Jejich svítivost je mnohem menší, než je u Slunce, takže mají obyvatelné zóny mnohem blíže u sebe. Problémem je jejich rané období s velmi intenzivními erupcemi záření, které mohou silně ovlivnit existenci atmosfér u planet v těchto vzdálenostech. Podívejme se tak na možné podmínky na nich.

V současné době je nejtěžším známým prvkem oganesson. Uzavírá sedmou periodu a podle polohy v tabulce má jít o vzácný plyn. Ovšem reálné chemické vlastnosti mohou být ovlivněny tím, že jde o supertěžký prvek. Nedávno vypracované nové simulace předpověděly chování jeho elektronového obalu.

Články o původu vesmíru a jeho stavbě patří k těm nejčtenějším a nejdiskutovanějším. Často však jsou prezentovány jako správné úplně protichůdné kosmologické představy. Některé jsou v stejné době různými články vyhlašovány a vyvraceny. Je to dáno tím, že se běžně nerozlišuje, které z nich jsou ověřené teorie a které jsou zatím jen hypotézou. Podívejme se tedy na současný stav našich kosmologických znalostí.

V polovině ledna 2018 se podařilo podrobněji prozkoumat nitro kontejnmentu druhého reaktoru ve Fukušimě I. Podařilo se nahlédnout do prostoru pod reaktorovou nádobou a poprvé byla jasně identifikována ztuhlá tavenina ze zničené aktivní zóny a zbytky částí palivových souborů na dně kontejnmentu.

V roce 2017 se opět potvrdila dominance Číny a Ruska na trhu s jadernými reaktory. Reaktory uvedené v tomto roce do provozu jsou spojeny s těmito státy. V roce 2018 by mělo začít pracovat několik reaktorů III+ generace. Hlavně právě v Číně a Rusku, ale nejen tam. V Rusku se blíží k dokončení malý reaktor na plovoucí elektrárně a v Číně první malý modulární reaktor, a to vysokoteplotní chlazený plynem.

V posledních dnech prosince byla oficiálně zahájena dekontaminace nejvíce zasažených oblastí. Týká se to hlavně měst Okuma a Futaba, na jejichž území leží samotná elektrárna. Jde o začátek závěrečné fáze likvidace následků a rekonstrukce oblastí mimo areál elektrárny. Podívejme se tak, jak vypadá situace ve Fukušimě na začátku roku 2018.

V následujícím období se před českou elektroenergetikou objevuje několik závažných rizik a lze vidět několik možných scénářů, ze kterých se jeden nakonec realizuje. Jaký to bude, závisí na místních podmínkách i situaci a trendech v našem okolí i celé Evropě. Česko má sice schválenou svou energetickou koncepci, ale za dva roky od její aktualizace se pro její realizaci téměř nic neudělalo. Je tak dobré si možná rizika a scénáře podrobněji rozebrat.

Nejen česká energetika je silně ovlivněna snahou o snížení emisí oxidu uhličitého. Evropská unie v této oblasti vyhlašuje nové a stále ambicióznější cíle. Podívejme se, jaké jsou možnosti pro dosažení nízkých emisí v elektroenergetice a co lze v této oblasti udělat v Česku.

Instalovaný výkon fotovoltaických elektráren roste v současnosti nejrychleji ze všech zdrojů elektřiny. S poklesem ceny solárních panelů a růstem možností skladování elektřiny roste i očekávání jejich podílu v energetickém mixu. Ovšem současné technologie skladování energie možnosti využití fotovoltaiky stále silně ohraničují. S využíváním tohoto zdroje počítá i státní energetická koncepce Česka. Je tak vhodné se podívat na jeho vlastnosti podrobněji.

Podle Einsteinovy obecné teorie relativity by rychlost šíření gravitačních vln měla být stejná jako rychlost světla. Díky nedávné detekci gravitačních vln vzniklých při splynutí kompaktních komponent binárních hvězdných systémů se dá shoda těchto rychlostí ověřit s vysokou přesností. Je to jedna z významných možností pro testování platnosti obecné teorie relativity a dalších gravitačních teorií.

Experiment LIGO zaznamenal už čtyři případy emise gravitačních vln způsobených splynutím černých děr. Za tento objev byla také udělena letošní Nobelova cena za fyziku. Stále se však čekalo na detekci gravitačních vln ze splynutí neutronových hvězd. A zaznamenání takového případu bylo ohlášeno právě nyní. Zároveň bylo zaznamenáno i světelné záření z této události.

Letošní Nobelovu cenu za fyziku dostali podle očekávání vědci, kteří se podíleli na detekci gravitačních vln. Je to přirozené, jedná se o naprostý průlom, který nám otevírá úplně nové okno do vesmíru. Toto pozorování je také prvním přímým pozorováním černých děr a umožní jejich podrobné studium, které může znamenat i průlom v naší cestě za kvantovou teorií gravitace.

Nedávné pozorování čtvrtého případu splynutí černých děr pomocí gravitačních vln ukazuje začátek intenzivního studia těchto objektů. Mohla by vést k poznání vlastnosti jejich horizontů a průlom v testech gravitačních teorií a možná i cestu ke kvantové gravitaci. Tyto znalosti jsou kruciální pro rozhodnutí, zda bude možné využívat k mezihvězdnému cestování černé díry nebo warpový pohon. Podívejme se na toto téma podrobněji.

Další případ splynutí černých děr pozorovaný pomocí detekce gravitačních vln potvrzuje začátek éry gravitační astronomie. Tentokrát událost zachytily hned tři detektory na dvou kontinentech. Tedy dva detektory amerického systému LIGO a evropský detektor VIRGO.

Jaderné elektrárny patří k nízkoemisním zdrojům, které u nás mají asi největší potenciál. Je proto dobré se podívat, jaký je stav jaderné energetiky ve světě i u nás. A jaké možnosti se v této oblasti dají očekávat.

Větrné turbíny se staly zdrojem elektřiny s nejrychlejším růstem instalovaného výkonu i produkce elektřiny. Podívejme se, jaká je současnost i budoucnost využití větrné energie a její potenciál ve světě i v Česku.

Již v roce 2005 se podařilo prokázat existenci nové fáze jaderné hmoty, ve které jsou kvarky uvolněny z hadronů a vytvářejí spolu s velkým počtem vzniklých gluonů materií s extrémními a velmi exotickými vlastnostmi. Ukázalo se, že se na rozdíl od původních teoretických předpovědí chová jako kapalina, a to kapalina supratekutá. Již dříve se změřilo, že její viskozita je extrémně nízká, blízko teoreticky nejnižším hodnotám a nyní se podařilo určit i její vířivost, jejíž hodnoty jsou také extrémní.

Pro rozsáhlejší expanzi lidí do vesmíru je třeba vyřešit levnou a efektivní dopravu nákladů ze Země či dalších těles do vesmírného prostoru. Kromě mnohonásobně využitelných raket existuje několik mnohem exotičtějších způsobů dopravy materiálů na oběžnou dráhu okolo planety. Mezi ně patří idea kosmického výtahu či věže, které by umožnily zjednodušit dopravu nákladů na oběžnou dráhu, případně mezi různými oběžnými drahami.

V druhé půli července se podařilo proniknout s podvodním robotem do nitra kontejnmentu třetího bloku. V něm je vysoká hladina radioaktivní vody a bylo potřeba využít robota, který by se dokázal v takové vodě pohybovat a pracovat. Robot v kontejnmentu pracoval tři dny a s největší pravděpodobností našel na jeho dně ztuhlou taveninu vzniklou z roztaveného paliva a konstrukce aktivní zóny reaktoru.

Začátkem května došlo ke zhroucení části starého technického tunelu v jaderném komplexu Hanford. Ten sloužil k produkci plutonia pro jaderné zbraně a ve zmíněném tunelu jsou uloženy části kontaminovaného zařízení z počátku jaderného věku. Podívejme se, jaké reálné ohrožení znamená.

Důkaz existence Paulim předpovězených neutrin se podařil uskutečnit pomocí detekce antineutrin z reaktoru. Ten je velmi intenzivním zdrojem těchto částic a s úspěchem se využívá pro studium jejich vlastností. V posledním desetiletí řada experimentů pozoruje, že reaktor ve skutečnosti vyzařuje o pár procent méně antineutrin, než předpovídají modelové výpočty. Nyní se zdá, že se tuto záhadu podařilo konečně vysvětlit.

V posledním půl roce se podařilo získat řadu nových informací o stavu vnitřních částí kontejnmentů tří zničených bloků ve Fukušimě I. Průzkum reálné situace je klíčový pro navržení metod pro likvidaci zničených reaktorů.

Kvůli silnému větru byl start stratosférického balónu dost dramatický a nebyl zcela úspěšný. Samotný průběh letu byl sice nakonec zhruba podle plánu, ale uskutečnit se podařilo jen část měření. Pouzdro s přístroji bylo po dopadu lokalizováno a první k němu dorazili ti, kteří se o akci dozvěděli na Oslovi.

V nejbližších dnech se chystá let stratosférického balónu organizovaný pracovníky Oddělení dozimetrie záření Ústavu jaderné fyziky AV ČR pod vedením kolegů Václava Štěpána, Ondřeje Ploce a Martina Kákony. Dne 18. 3. 2017 v 10:00 bude vypuštěn z letiště Dlouhá Lhota u Příbrami stratosférický balón Fík 2, v jehož gondole poletí nový dozimetrický systém pro výzkum kosmického záření ve vyšších vrstvách atmosféry.

Právě uplynulo šest let od havárie jaderné elektrárny Fukušima I. Postup a pokroky při likvidaci následků havárie sledujeme celou dobu. Podívejme se, kam už stav prací v zničené elektrárně a při revitalizaci zasažených území postoupil.