V britském Oxfordshire poprvé spustili fúzní experiment MAST Upgrade  
MAST Upgrade je sférický tokamak, který zkoumá poněkud odlišnou cestu k fúzi nežli vyrůstající ITER ve Francii. Mohl by se stát základem pro menší a levnější fúzní elektrárny, které by se mohly objevit na energetickém trhu dříve než mamutí klasické tokamaky.
Design experiment MAST Upgrade. Kredit: UKAEA.
Design experiment MAST Upgrade. Kredit: UKAEA.

Svět by chtěl jadernou fúzi. Je atraktivní. Je to proces, díky němuž září hvězdy. Fúze by mohla nabídnout spoustu energie za cenu jen zanedbatelné radioaktivity. Suroviny jsou všudypřítomné, odpad z fúze nestojí za řeč. Přesto se ukazuje, že dotáhnout fúzi do praktické energetiky není a nebude snadné. Jedním z důvodů je jistě i to, že jaderná štěpná energetika vznikala ve válečných letech, kdy na nic nebyl čas a na všechno se našlo dost peněz. Taková situace teď, naštěstí, není. Nicméně, na fúzi se neustále pracuje a objevují se nové a nové experimenty, které „tlačí“ vývoj fúze vpřed.

 

Útroby MAST Upgrade. Kredit: John Lawrence / UKAEA.
Útroby MAST Upgrade. Kredit: John Lawrence / UKAEA.

V anglickém Oxfordshire v těchto dnech spustili nový nebo přesněji řečeno staronový fúzní experiment MAST (Mega Amp Spherical Tokamak) Upgrade, který by měl pomoci překonat některé ze stávajících technologických překážek na cestě k prakticky využitelné fúzi. Jak naznačuje název experimentu, Mast Upgrade využívá inovativní design, takzvaný sférický tokamak (spherical tokamak).

 

Tokamak je původně sovětský příspěvek k fúzní energetice. Vytváří toroidální, čili „donutové“ magnetické pole, které jako nádoba udržuje na jednom místě extrémně žhavé plazma. Tradičně se považuje za jednu z nejnadějnějších fúzních technologií, výsledky ale zatím nejsou příliš dech beroucí. MAST Upgrade je ale sférický tokamak, v němž je centrální „díra donutu“ zredukována, jak to jenom jde. Výsledné plazma má tudíž víceméně sférický profil.

 

Plazma v původním sférickém tokamaku MAST. Kredit: Culham Centre for Fusion Energy.
Plazma v původním sférickém tokamaku MAST. Kredit: Culham Centre for Fusion Energy.

Postavit novou verzi experimentu MAST trvalo 7 let a stálo to 55 milionů liber. Podle Iana Chapman, šéfa britské UK Atomic Energy Authority (UKAEA), je spuštění MAST Upgrade pamětihodnou událostí. První plazma v tomto experimentu je pro Chapmana další metou v celosvětovém závodu o první fúzní elektrárnu, kterou teď Velká Británie zdolala.

 

MAST Upgrade se nachází v centru Culham Centre for Fusion Energy, poblíž Culhamu. Kromě tohoto experimentu tam sídlí i klasický tokamak JET (Joint European Torus) a také bývalý experiment START (Small Tight Aspect Ratio Tokamak), jehož tým založil experiment MAST. JET je předchůdcem v bolestech vyrůstajícího ITERu. MAST Upgrade prozkoumává poněkud jinou cestu k vytoužené fúzi.

 

Experiment MAST zvenčí. Kredit: UKAEA.
Experiment MAST zvenčí. Kredit: UKAEA.

Jak uvádí Chapman, projekt MAST jako sférický tokamak směřuje k menším a tudíž levnějším fúzním zařízením, která by se mohla rychleji prosadit na energetickém trhu. Zároveň zdůrazňuje, že v případě sférického tokamaku je klíčové řešení odolnosti vůči extrémním teplotám. Oproti klasickému tokamaku je sférický tokamak menší a jeho stěny tudíž čelí větší zátěži a riziku tání. Jako byste vzteklého skunka zavřeli do menší krabice.

 

Řešení extrémních teplot má v experimentu MAST Upgrade na starost zařízení Super-X divertor. Jeho testování je teď jedním z hlavních cílů experimentu. Toto zařízení odvádí plazma natolik ochlazené, že nedochází k okamžitému poškozování materiálu. Komponenty tokamaku díky tomu vydrží delší dobu. Pokud to bude fungovat, tak se otevře cesta k menším fúzním elektrárnám a levnější fúzi, což by bylo potěšující. V Británii si věří na první fúzní elektrárnu kolem roku 2040.

 

Video: MAST Upgrade: The UK's Premier Fusion Device

 

Literatura

BBC Science 29. 10. 2020.

Datum: 30.10.2020
Tisk článku

Plazma - pátrání po látce, z níž je utkána duše - Kalweit Holger
 
 
cena původní: 199 Kč
cena: 177 Kč
Plazma - pátrání po látce, z níž je utkána duše
Kalweit Holger
Související články:

Zkrocení splašených elektronů přibližuje fúzní energetiku     Autor: Stanislav Mihulka (26.06.2017)
Fúzní minireaktor přesáhl teplotu v nitru Slunce     Autor: Stanislav Mihulka (07.06.2018)
Jak stabilizovat přehřáté plazma ve fúzních reakcích?     Autor: Stanislav Mihulka (13.01.2019)
Jak stabilizovat velké erupce plazmatu při fúzi? Spuštěním malých erupcí     Autor: Stanislav Mihulka (14.07.2019)
Jak daleko jsme pokročili k jaderné fúzi?     Autor: Vladimír Wagner (17.05.2020)



Diskuze:

už 50 let za 50 let

Pavel K2,2020-11-01 09:09:40

Bohužel, bez nějakého objevu nebo vynálezu se to neprofoukne. Štěpný reaktor si můžete postavit doma ve sklepě - tedy pokud máte dost uranu a místa (pak vás samozřejmě zabijí neutrony atd., ale to už jsou realizační detaily). Fúze při současných znalostech vyžaduje tak extrémní podmínky, že je to průmyslově neaplikovatelné.

Odpovědět


Re: už 50 let za 50 let

D. Hruška,2020-11-01 21:17:28

Možná by pro začátek stačilo dostavět aspoň ten ITER. Při současném liknavém přístupu je fúzní energetika skutečně v nedohlednu.

Odpovědět


Re: Re: už 50 let za 50 let

Pavel Hudecek,2020-11-02 07:55:13

Investoři mají radši "vrabce v hrsti", než "holuba na střeše". Vzhledem k tomu, že zásoby zobání pro pokročilejší verze vrabců (množivé reaktory) jsou na tisíce let, ...

Odpovědět


Re: Re: Re: už 50 let za 50 let

D. Hruška,2020-11-02 09:43:59

Množivé reaktory jsou fajn řešení pro bezpečné a politicky stabilní státy jako např. ČR nebo naopak pro státy, které jsou beztak jadernými mocnostmi (Indie, Čína). Jenže třeba v Africe rostou uhelné elektrárny jako po dešti. Bojovníkům proti CO2 by to mělo dělat těžké spaní, přitom množivý reaktor jim z rozumných důvodů (doufám) nikdo neposkytne. Fúze by odstranila většinu environmentálních a bezpečnostních rizik jaderné enegetiky. Pak by se mohlo přejít na jádro v Africe i v Německu.

EU ale raději lije miliardy euro do podpory OZE, než aby si dosažení fúzní energetiky stanovila jako svůj strategický cíl a dělala k tomu příslušné kroky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: už 50 let za 50 let

Petr Pavlata,2020-11-03 00:11:03

Křovákům do rukou technologie nepatří. Obecně si myslím, že když nějaká společnost není sostatečně rozvinutá na vytvoření nějaké technologie, neměla by se jí z venčí dávat. Tím méně technologie jaderné.

Odpovědět

Všechno zlé je k něčemu dobré.

Alois Všeználek,2020-10-31 08:11:14

Když se kvůli objevení Teflonu muselo letět na měsíc tak doufám, že z tohoto apod. vypadne aspoň Fentlon.

Odpovědět


Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Vojta Ondříček,2020-10-31 16:06:31

Já vím, že jen žertujete.
Ale jsou i lidé, kteří neví, že teflon (PTFE) byl objeven roku 1938. Poprvé byl prakticky užit na ochranu před korozí materiálu obohacovačů uranu 1943 při projektu Manhattan.
Pozděj použil PTFE jeden francouzský chemik na potažení vlastního rybářského vlasce kvůli snížení vzájemného tření a jeho manželku napadla ta geniální myšlenka použití vrstvy PTFE na kuchyňské nádobí.
Také se hadička z PTFE hodí výborně na vedení filamentu (vlákna) v 3D tiskárně. Mohu každému vřele doporučit. -:)

Odpovědět


Re: Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Alois Všeználek,2020-10-31 16:38:47

Aha, asi jsem to poplet, nevíte něco o té škodlivosti? Viděl jsem tento film a bylo to dost děsivé.
https://www.csfd.cz/film/709049-dark-waters/prehled/

Odpovědět


Re: Re: Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Vojta Ondříček,2020-11-02 02:21:34

Vše je jed, záleží jen na dávce. Paracelsus.

Ten PTFE je v tuhém stavu do teplot 260°C inertní a tedy po jeho požití, třeba z poškrábané pánvičky, by měl projít zažívacím traktem aniž by jakkoliv reagoval s okolím ... a tělo opustit.

Nad tyto teploty se začne vypařovat (bod tání teflonu je 360°C) a tyto páry (plyny) jsou jedovaté a rakovinotvorné. Kolik lidí už bylo takhle na Zemi postiženo nevím. Četl jsem, že takhle postižení lidé dostanou takzvanou teflonovou horečku. Víc ale nevím.

Manželce se už před lety stalo, že pánvičku s teflonem rozžhavila (na plynovém sporáku) a v bytě byly cítit různé pachy, vyvětrali jsme a těšíme se dále zdraví. Takže se to asi dá přežít.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Alois Všeználek,2020-11-02 06:54:48

Děkuji. Po shlédnutí toho filmu jsem prohledal internet a našel něco o kyselině použité při výrobě, která poškozuje zdraví a prý se již nesmí používat, takže cajk. Takto jsem uložil do svých plytkých šuplíků.

Odpovědět


Re: Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Pavel Nedbal,2020-10-31 18:09:12

Dobrý den a plné zdraví,pane Ondříčku,
já jsem četl, že tetrafluorethylen zpolymeroval chemikům v déle odložené tlakové láhvi při vývoji chladiv na bázi halogenovaných uhlovodíků ("freonů"), že zjistili, že láhev je správně těžká, ale bez tlaku, rozřezali, šedivý prášek. Je tato legenda známa?

Jinak ke Sféromaku MAST: ví se nějaké podrobnosti, jak jsou na tom s Lawsonovým kriteriem, atd.? Děkuji odborníkům za podrobnosti (rád bych se toho ještě dožil, ale to fakt musejí makat fofrem :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Vojta Ondříček,2020-11-02 02:03:45

Dobrý..
Na stránce : https://www.teflon.de/news-events/history
se píše, že se jedná o náhodný objev při manipulaci s médii na chlazení, Dr. Plunkett se svým týmem objevili v pokusné nádobě s natlakovaným a zmrzlým tetrafluorethylenem, že zkoumaný materiál polymerizoval do pevného, vosku podobného stavu. Takže prášek asi ne. Ale to není důležité.

Odpovědět


Re: Všechno zlé je k něčemu dobré.

Pavel K2,2020-11-01 09:14:51

Při programu Apollo byl vynalezen spínaný zdroj - tedy přesněji řečeno tranzistorem spínaný pulzní měnič napětí.
Z tokamaků by při obrovské hromadě štěstí mohly vypadnout nějaké "normálněji" použitelné supravodiče, snad....

Odpovědět

Lubomír Oršulík,2020-10-30 21:39:22

Už za dvacet let...

Odpovědět


Re:

Petr A,2020-11-01 20:17:50

Při vývoji softvéru alespoň říkáme jen "dva roky" když myslíme "nikdy".

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace