Vladimír Wagner

Firma ČEZ chce do konce roku 2024 rozhodnout o výběru malého modulárního reaktoru, který využije k náhradě uhelných kogeneračních elektráren a tepláren. Na jeho vývoji i následné výrobě komponent by se měl významně podílet i český jaderný průmysl. Vybírá se ze tří modelů. Podívejme se na to, proč se rozhoduje právě mezi těmi třemi a proč už nyní.

V posledních letech se podařilo dramaticky posunout studium neutrálních částic kosmického záření. Jde o fotony záření gama a neutrina. Neutrální částice nejsou ovlivněny galaktickým nebo extragalaktickým magnetickým polem a svým směrem příletu nesou informaci o poloze svých zdrojů. Jejich pozorování tak může být klíčové pro identifikaci zdrojů kosmického záření s extrémními energiemi.

Protony i těžší jádra kosmického záření mohou dosáhnout extrémní energie, která už je makroskopická v řádu jednotek joulů. V tomto případě by jejich zdroji měly být extragalaktické objekty. Jejich urychlení by mělo probíhat například v aktivních jádrech galaxií, které mají v nitru obrovskou galaktickou černou díru. Při dopadu hmoty na její horizont vznikají výtrysky extrémně urychlené hmoty a produkuje se kosmické záření s extrémní energií. Naše znalosti o kosmickém záření s těmi nejvyššími energiemi dramaticky posunula dopředu Observatoř Pierra Augera v Argentině.

Za jednu z nejperspektivnějších známek nové fyziky za Standardním modelem hmoty a interakcí se dlouho považoval rozdíl mezi experimentální a teoretickou hodnotou magnetického dipólového momentu. Po nedávném opětném nezávislém potvrzení brookhavenského experimentu novým měřením v laboratoři Fermilab vypadalo vše ještě nadějněji. Nyní však byly prezentovány nové teoretické výpočty, ve kterých se zpřesnil a opravil popis příspěvku velmi slabých virtuálních procesů spojených se silnou interakcí. Teoretická hodnota získaná na bázi Standardního modelu je nyní ve shodě s tou experimentální.

Spektrometr AMS-02 umístěný na vesmírné stanici ISS prezentoval na konferenci ICHEP 2024 souhrn svých pozorování galaktického kosmického záření za více než deset let. Mezi jinými pozoruje ve spektru pozitronů nový neznámý zdroj, kterým by mohly být i rozpady či interakce částic temné hmoty.

V minulém a předminulém týdnu proběhla v Praze konference ICHEP 2024, která je zaměřena na současnost a budoucnost částicové fyziky. Jedním ze zásadních témat byla budoucnost velkých urychlovačů a následníka v současnosti největšího urychlovače LHC v laboratoři CERN. Budoucí cesta k těmto ještě výkonnějším klíčovým nástrojům pro poznání struktury hmoty a fundamentálních fyzikálních zákonů se řeší právě nyní. Rozhoduje se o tom, zda se postaví v Evropě nebo v Číně.

Česká vláda v těchto dnech rozhodla o výsledku tendru o výstavbě nových jaderných bloků v České republice. Vítězem se stala jihokorejská firma KHNP s reaktorem APR1000. Zároveň vláda rozhodla, že se bude stavět dvojice bloků v Dukovanech a součástí smlouvy bude i opce na dvojici bloků v Temelíně. O využití opce se pak rozhodne v následujících pěti letech.

Jak připomenul film Oppenheimer, už v té době vědci pracující na vývoji jaderných bomb společně s politiky řešili klíčovou otázku, jak zajistit přežití naší civilizace ve stínu těchto ničivých zbraní. Rovněž otec štěpné jaderné bomby Robert Oppenheimer hledal řešení tohoto problému. Zároveň Andrej Sacharov, který je otcem sovětské termojaderné bomby, zastával názor, že mírové využití jaderné energie je klíčovou otázkou pro zachování demokracie. Obě tato témata se stala znovu extrémně aktuálními vlivem dramatických událostí posledních let.

I šestá mise čínského měsíčního programu byla veskrze úspěšná. Vzorky z odvrácené strany Měsíce už dorazily do pozemských laboratoří. V dějinách lidského průzkumu je to poprvé, kdy se něco takového podařilo. Vrcholná etapa čínské přípravy vybudování měsíční základny tak byla zahájena. Jejím konečným cílem je přistání čínských kosmonautů na Měsíci a jejich dlouhodobá činnost na základně v blízkosti měsíčního pólu.

Proměnné hvězdy cefeidy jsou klíčové pro určování vzdálenosti galaxií. Z jejich pomocí se realizuje určení absolutní svítivosti supernov Ia typu, které se využívají pro určování kosmologických vzdáleností až po hranice našeho pozorovaného vesmíru. Je tak velmi důležité, že Webbův teleskop potvrdil určení vzdálenosti nejvzdálenějších galaxií, kde pozoroval Hubblův teleskop cefeidy.

Po úspěšném odběru vzorků hornin z přivrácené strany Měsíce se Čchang-e 6 pokusí dopravit vzorky hornin z té odvrácené. Zásadním krokem k tomu, je dnešní přistání jejího přistávacího modulu na měsíčním povrchu. Čína tak pokračuje v realizaci svého lunárního programu, který by měl v třicátých letech vyvrcholit přistáním čínských kosmonautů a vybudováním měsíční základny v blízkosti pólu. Podívejme se na současné měsíční úspěchy, a to nejen Číny.

V nitru neutronových hvězd se vyskytuje extrémně hustá jaderná hmota. Její přesné složení zatím neznáme, ale můžeme si rozebrat to, co o ní víme. Stavová rovnice této jaderné hmoty určuje hraniční hmotnost neutronové hvězdy, při jejímž překročení zkolabuje v černou díru. Tato tzv. TOV limita je spojena s osobou Roberta Oppenheimera. Podívejme se tak do nitra neutronových hvězd podrobněji.

Našim kolegům se podařilo určit stáří vrstev ze kterých pocházejí jedny z nejstarších kamenných nástrojů v Evropě. Známé paleolitické nálezy v západoukrajinském Korolevu by tak měly pocházet z doby před téměř 1,5 milionů let. Metodiky využívající kosmogenní radionuklidy by mohly posloužit ke zjištění průběhu kolonizace Evropy našimi dávnými předky. Měření podporují hypotézu, že osidlování Evropy probíhalo z východu.

Nedávné přistání dvou modulů v blízkosti jižního pólu Měsíce je obrovským úspěchem, i když se ne vše v obou případech povedlo. Podívejme se, jaká data se podařilo získat a co se na měsíčním povrchu povedlo modulu Odysseus.

Film Oppenheimer režiséra Christophera Nolana má třináct nominací na Oscara. Jde o excelentní film popisující zlatou éru jaderné fyziky, zrození kvantové fyziky i vývoj jaderné bomby v době druhé světové války a její politické dopady. Je určitě zajímavé se podívat na srovnání zobrazení tohoto klíčového období historie lidské civilizace a reality.

Dnes došlo k dalšímu zlomu v návratu na Měsíc. Po startu soukromou raketou Falcon 9 firmy Space X a týdenním letu dorazil měsíční modul Odysseus firmy Intuitive Machines k Měsíci, a nakonec úspěšně přistál. Opět to bylo v blízkosti pólu, tentokrát ještě jižněji. Jde o návrat USA na Měsíc po dlouhých téměř 52 letech a také první soukromé přistání. Podívejme se tak na tuto událost i další novinky z povrchu našeho souputníka podrobněji.

Ke konci roku 2023 ukončil svou úspěšnou výzkumnou práci největší evropský tokamak JET. Byl jedním z mála, který pracoval i s tritiem. Studoval tak nejen chování plazmatu, ale i fúzní reakce. Je držitelem řady fúzních rekordů. Zároveň však začala pracovat řada nových tokamaků, kterým se také daří rekordy realizovat. Zrekapitulujme si výsledky tokamaku JET a současný stav fúzních zařízení využívajících magnetické udržení.

Spolu s tím, jak se blíží náš návrat na Měsíc, roste intenzita studia dozimetrické situace mimo ochranou náruč naší atmosféry a magnetického pole. Intenzivní dozimetrický monitoring se realizoval během prvního letu kosmické lodi Orion v rámci letu Artemis I. Velmi zajímavé výsledky o radiaci na Marsu získalo zařízení RAD, které je na palubě vozítka Curiosity.

Pro další postup likvidace následků havárie v elektrárně Fukušima I je klíčové schválení a zahájení vypouštění tritiové vody do oceánu. Pomůže to vyprázdnit a likvidovat nádrže s odpadní vodou. To uvolní prostor pro zázemí k zahájení likvidace zničených reaktorů. Postupně se zpřesňují znalosti o situaci uvnitř jejich kontejnmentů. To umožňuje upřesnit průběh prvních hodin a dní havárie a vypracovat postup likvidace zničených aktivních zón reaktorů.

Webbův teleskop znamená zásadní zlom v objevování stále ranějších galaxií, galaktických černých děr, kulových hvězdokup i hvězd. Stále se vylepšují rekordy v dosažené vzdálenosti. Lze tak studovat vývoj našeho vesmíru v jeho nejranějších stádiích tvorby hvězd. Podívejme se na přehled nejzajímavějších objevů v minulém roce.

Celá řada evropských států se vrací k využití jaderné energetiky, nutnost jejího rychlého rozvoje zazněla i na jednání COP-28. Do komerčního provozu byl uveden první malý modulární reaktor, který lze zařadit k reaktorům IV. generace. Roste počet reaktorů třetí generace a zkušenosti s jejich výstavbou a provozováním. Přibývají státy, které plánují budovat nové bloky.

Obecná teorie relativity předpovídá, že působení gravitační síly nezávisí na tom, o jakou hmotu jde, ale čistě na její hmotnosti. Přesto existují hypotézy, že v případě gravitační interakce mezi hmotou a antihmotou by tomu mohlo být jinak. Že by se hmota a antihmota mohly dokonce odpuzovat. Nemáme makroskopická tělesa z antihmoty, a jen na antičásticích se pohyb antihmoty v gravitačním poli hmoty testuje velmi těžko. Teprve nyní tak experiment ALPHA-g prokázal, že hmota s antihmotou se gravitačně přitahují podobě, jako je tomu u dvou těles z hmoty.

Události posledních let jasně ukázaly, že se Jižní Korea bez jaderné energie neobejde. V korejské společnosti tak došlo ke změně pohledu na energetiku, a i to se projevilo ve výsledcích voleb. Další rozvoj jaderné energetiky je programem nového politického vedení Jižní Koreji. To je velice dobře, protože jihokorejský jaderný průmysl patří k těm nejlepším na světě. Podívejme se na jeho zkušenosti a potenciál.

Na Zemi úspěšně přistálo pouzdro sondy OSIRIS-REx a dopravilo do našich laboratoří stovky gramů vzorků z planetky Bennu. Mělo by jít o velmi starý materiál, který nese informaci o formování Sluneční soustavy.

V tomto týdnu zaznamenala Indie na Měsíci klíčový úspěch, její přistávací modul byl první, který měkce dosedl v polárních oblastech Měsíce. Koncem srpna by měla startovat další měsíční sonda. Ta pochází z Japonska a bude přistávat v rovníkové oblasti.

Současný přístup ALARA předpokládá lineární závislost rizika rakoviny na obdržené dávce v oblasti jejich velmi nízkých hodnot. Dlouhodobě se diskutuje, zda je v oblasti nízkých dávek riziko rakoviny oproti lineárnímu modelu větší nebo menší. Odpověď dává nedávno dokončená komplexní studie tohoto problému s využitím rozsáhlé databáze pracovníků v jaderné oblasti v USA, Francii a Velké Británii v letech 1944 až 2016.

Už brzy by na jižním měsíčním pólu mohl přistát první vesmírný automat, nebo dokonce dva. Chystají se k tomu indická sonda Čandraján 3 a ruská Luna 25. Pól by mohl být nejvhodnější oblastí pro pozemskou základnu. Jsou zde místa, kde Slunce nezapadá a lze stále využívat fotovoltaiku. Zároveň jsou zde krátery, kde nikdy sluneční paprsky nedopadají a mohl by zde být led.

Mezinárodní agentura pro atomovou energii posoudila navržený postup při vypouštění vody obsahující tritium ve Fukušimě I. Potvrdila, že by jeho realizace zaručila zanedbatelné dopady na životní prostředí. I na základě rozhodnutí této organizace a analýzy vlastních odborníků souhlasila s touto metodou i Jižní Korea.

Zničení Kachovské přehrady ohrožuje i Záporožskou jadernou elektrárnu, kterou zásobovala vodou. Přímé nebezpečí sice není, ale podmínky a rizika v elektrárně se tím významně zhoršují. Zároveň se zvyšuje intenzita bojů v jejím okolí a zvyšuje se pravděpodobnost, že budou probíhat přímo u ní. Proto je užitečné se podívat na dopady různých možných událostí.

V první polovině roku 2023 se podařilo rozšířit počet zajímavých kosmologických pozorování Vesmírného dalekohledu Jamese Webba. Velmi rychle roste počet pozorovaných galaxií z doby do 600 milionů let od začátku rozpínání vesmíru. Lze tak studovat průběh reionizace. Stejně tak se rychle zvětšuje počet pozorovaných supernov Ia, které jsou klíčové pro pozorování průběhu rozpínání našeho vesmíru.

Organizace ČEPS zajišťující provoz energetické sítě varuje před budoucím nedostatkem energetických zdrojů v Česku a zároveň ČEZ připravuje s využitím dotací výstavbu velkých fotovoltaických a větrných elektráren. Podívejme se, jaká rizika v budoucím rozvoji české energetiky hrozí.

Řada naších zelených aktivistů považuje německé uzavírání jaderných elektráren za tu správnou cestu k udržitelné nízkoemisní energetice. Německá energetická koncepce je podle nich i pro nás tím správným vzorem, který máme následovat. Podívejme se, jestli je tomu opravdu tak.

Experimentem FASER se podařilo poprvé přímo pozorovat neutrino produkované ve srážkách protonů na urychlovači LHC v laboratoři CERN. Jde o neutrina s nejvyšší energií produkovaná uměle člověkem. Neutrina se stejnou nebo vyšší energií jsme zatím pozorovali pouze u extrémně energetického kosmického záření.

Po událostech v energetice v posledních letech se Francie opět vrátila k rozvoji jaderné energetiky. Stejně tak chtějí využít jaderné zdroje k vybudování nízkoenergetického mixu i některé další evropské státy, včetně České republiky. Je tak určitě užitečné se na zkušenosti a plány Francie podívat podrobněji.

Tao Technologies je jedna ze startupových firem zaměřených na hledání možnosti využití fúze protonu s bórem 11. Spolu s japonskými fyziky publikovala výsledky experimentů s těmito fúzními reakcemi realizovanými v magneticky udržovaném plazmatu. Podívejme se, co to reálně přináší.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba pozoroval šest velmi hmotných galaxií s hmotností větší než deset miliard hmotností Slunce, které vznikly dříve než 700 milionů let po začátku rozpínání našeho vesmíru. Zatím se standardně předpokládalo, že tak brzy po začátku Velkého třesku mohly existovat jen méně hmotné galaxie. Potvrzuje se tak předpoklad, že Webbův teleskop povede v řadě případů ke změně pohledů na vývoj různých objektů našeho vesmíru.

Invaze Ruska na Ukrajinu dramaticky ovlivnila dostupnost plynu a jeho cenu v Evropě. Ještě více se tak zrychlil příklon k jaderné energetice v řadě států Evropské unie. Francie se vrátila k budování energetického mixu postaveného na jaderných a obnovitelných zdrojích. Nové bloky chtějí stavět Polsko, Nizozemí, Švédsko, Česko a celá řada dalších států. Evropská unie potřebuje obnovit své kompetence v oblasti jaderných technologií, kde ji Čína a Rusko výrazně předběhly.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba už má za sebou více než rok reálného provozu. A výsledky lze označit bez nadsázky za fantastické. Byla publikována celá řada nádherných fotografií z tohoto přístroje. Ještě důležitější je, že nám poskytly celou řadu kosmologicky významných informací. Dalekohled pozoruje poprvé galaxie existující těsně po reionizaci, jen několik stovek miliónů let po začátku našeho vesmíru. Podívejme se na tyto i další jeho první výsledky, které potvrzují Velký třesk a ukazují průběh evoluce vesmíru a jeho součástí.

V tomto týdnu se v řadě zdrojů psalo o průlomu v cestě k termojaderné elektrárně na americkém zařízení NIF. Zde se dosahuje podmínek pro fúzní termojaderné reakce extrémním stlačením paliva pomocí laserových svazků. Při současném úspěchu se podařilo ve fúzních reakcích získat více energie, než nesly laserové svazky využité k vytvoření extrémně horkého a hustého plazmatu. Podívejme se, jaký je reálný význam tohoto úspěchu.

Rusku se nedaří porazit Ukrajinu vojensky, takže se rozhodlo ji zlomit úplným zničením civilní infrastruktury před přicházející zimou. Dominantně se zaměřuje na zdroje elektřiny a tepla. Ukrajina se spoléhá při výrobě elektřiny z velké části na jaderné elektrárny. Podívejme se, jaký vliv mají současné masivní raketové údery na tuto oblast.

Po několika odkladech konečně startovala první mise programu Artemis, který má realizovat návrat člověka na Měsíc. Mělo by jít o návrat trvalý, který by se měl stát odrazovým můstkem pro expanzi na Mars a dále. Při prvním letu nejsou na palubě živí astronauti, letí však tři fantomy. Jeden mužský jménem Campos testuje mechanické namáhání a dvě „dámy“ Helga a Zohar testují radiační zátěž ve velkých vzdálenostech od Země.

V tomto týdnu pořádali studenti soustředění v organizaci Univerzity za klima nátlakové akce včetně okupačních stávek. Tentokrát šlo o vysokoškolské studenty. Hlavní vlna stávek za klima u nás proběhla v roce 2019 v souvislosti s hnutím soustředěným kolem švédské aktivistky Gréty Thunbergové a účastnili se jich hlavně středoškolští studenti. Podívejme, jak se změnil průběh stávek i požadavky stávkujících za ty tři roky.

Jedním z hlavním důvodem současné energetické krize v Evropské unii je německá Energiewende. Kvůli ní se vytvořila v Německu extrémní závislost na ruském plynu. Přes dramatické dopady, které měla kvůli této závislosti invaze Ruska na Ukrajinu na evropskou energetiku, trval německý ministr průmyslu za Zelené velmi dlouho na odstavení zbývajících tří jaderných bloků na konci roku 2022. Teprve nedávno byl hloubkou krize nucen toto rozhodnutí změnit.

Projekt návratu člověka na Měsíc se dostal do fáze realizace. Loď Artemis je tentokrát bez lidí. S těmi má být až příští. Start byl ale odložen. Tankování rakety mělo být zahájeno těsně po půlnocí. Kvůli bouřkám se o hodinu opozdilo. Před plánovaným startem se u jednoho ze čtyř motorů vyskytl problém s únikem vodíku a inženýři to nedokázali včas vyřešit. Další potíže se týkaly komunikace mezi kosmickou lodí a pozemním řízením. Praskliny na izolační pěně spojovacích spár mezi nádržemi se opravují a další volné startovní okno bude 2. září 2022. Otevře se ve 12:48 EDT, tedy v 16:48 UTC.

Detailní informace o průlomovém výstřelu amerického zařízení NIF, při kterém se podařilo významně překročit hranice fúzního zapálení. Podívejme se na to, co stálo za tímto klíčovým posunem v dosažení inerciální fúze.

Společnost TEPCO obdržela povolení k zahájení výstavby potřebných objektů a instalace zařízení pro kontrolované vypouštění dekontaminované vody, která obsahuje pouze tritium, do oceánu. Potřebné práce na této v současné době nejpotřebnější etapě se tak mohou rozběhnout. Podívejme se i na další pokrok v likvidaci následků havárie ve Fukušimě.

Začátkem týdne neprošla v evropském parlamentu námitka proti taxonomii, která stanovuje podmínky pro zařazení jaderných technologií k udržitelným a plynu jako udržitelného na přechodnou dobu. Zelení protijaderní aktivisté okamžitě rozběhli další intenzivní kampaň proti jaderné energetice a označují její zařazení do taxonomie jako greenwashing.

Zima už je dávno za námi a ruská invaze na Ukrajinu už trvá více než čtyři měsíce. Lze tak analyzovat dopady energetické krize, která nyní probíhá, a podívat se na možné scénáře budoucího vývoje.

Detekce gravitačních vln je jeden z největších objevů posledních let. Od té doby byly pozorovány desítky případů gravitačních vln vyzářených při splynutí dvou černých děr. Byly zaznamenány i případy splynutí dvou neutronových hvězd nebo neutronové hvězdy a černé díry. Plánovaný Einsteinův teleskop by mohl znamenat dramatický posun. Četnost případů detekce gravitačních vln by u něj byla jeden zhruba každých pět minut.

Ve Fukušimě se začíná pracovat na přípravě realizace vypouštění tritiové vody. Připravují se konkrétní projekty na potřebná zařízení a metody. Hledá se shoda na postupech kontroly vypouštěné vody pod mezinárodním dohledem, který by zvýšil důvěru obyvatel doma i v zahraničí v nezávadnost úlovků místních rybářů. Reálně by mělo být vypouštění zahájeno do dvou let.