Představte si svět, který funguje na nekonečnou, čistou energii, jako je Slunce.
V Japonsku byl právě spuštěn nový fúzní reaktor JT-60SA, který je důležitým krokem k tomu, aby se tato čistá energie stala realitou. Fúze má na rozdíl od fosilních paliv nebo jaderného štěpení potenciál být téměř neomezeným zdrojem energie, který má opět minimální důsledky pro životní prostředí.
Budoucnost energie z jaderné fúze
JT-60SA je největší funkční supravodivý tokamak na světě, což je typ reaktoru pro jadernou fúzi, který využívá velká magnetická pole k udržení plazmatu ve tvaru koblihy v těchto fúzních reaktorech. Na rozdíl od běžných jaderných reaktorů, které využívají štěpení, tedy štěpení atomů, funguje fúze tak, že se slučují atomová jádra, přičemž se uvolňuje neuvěřitelné množství energie.
Energetický výkon jaderné fúze je řádově vyšší než u štěpení a nevzniká při ní nebezpečný radioaktivní odpad s dlouhým poločasem rozpadu. Účelem reaktoru je testovat a umožnit použití technologií, které budou nakonec využity v Mezinárodním termonukleárním experimentálním reaktoru (ITER), což je další fáze společného výzkumu jaderné fúze. ITER, který se nyní staví ve Francii, je mezinárodní projekt, jehož cílem je prokázat životaschopnost jaderné fúze jako velkého zdroje energie.
Související článek
Největší výzva fúze: Stabilita přehřátého plazmatu
Hlavní překážkou výzkumu fúze je vytvoření a udržení extrémních podmínek nezbytných pro průběh reakce. Teploty, kterých lze dosáhnout v JT-60SA, dosahují více než 100 milionů stupňů Celsia, což je desetkrát vyšší teplota než u částic v jádře Slunce (jako u tohoto umělého Slunce, které má 120 milionů stupňů Celsia).
V jaderné peci do sebe atomy vodíku narážejí a slučují se, což je akt, při kterém atomy vodíku při slučování generují obrovské množství energie. Udržet tyto podmínky stabilní po delší dobu je však nesmírně obtížný technologický úkol. Pokročilé supravodivé magnety uvnitř reaktoru vytvářejí silná magnetická pole, která zajišťují, že se přehřáté plazma udrží ve středu a nedotkne se stěn reaktoru.
To je nezbytné, protože pokud by se plazma dotklo vnitřních povrchů reaktoru, ochladilo by se a přerušilo by proces fúze. Další důležitou vlastností reaktoru JT-60SA je stabilní dlouhohobé plazma. V minulých fúzních experimentech se ukázalo, že je obtížné stabilizovat plazmu na dobu delší než několik sekund.
Očekává se však, že tato koncepce bude díky JT-60SA vylepšena, takže praktická výroba dlouhodobé energie z fúze se stane reálnějším cílem. Pokud se toto úsilí ukáže jako úspěšné, poznatky získané z tohoto reaktoru pomohou ovlivnit konstrukci budoucích reaktorů, které by mohly vyrábět energii v základním zatížení 24 hodin denně, 7 dní v týdnu.
Z laboratoře rovnou do energetické sítě
JT-60SA je nicméně experimentální zařízení, a přestože se jedná o pozoruhodný úspěch, dlouhodobým cílem je vytvořit komerční fúzní elektrárny, které by mohly vyrábět elektřinu ve velkém měřítku. Poznatky získané v rámci programu JT-60SA přispějí k projektu ITER, který je v současné době ve výstavbě a jehož uvedení do provozu se očekává v příštích několika letech.
Pokud se projektu ITER podaří potvrdit, že fúze dokáže vyrobit více energie, než se spotřebuje, budou se stavět prototypy elektráren, které budou reakci dodávat do již existujících energetických sítí. Fúze přitahuje významné investice vlád a soukromých společností po celém světě díky svému transformačnímu potenciálu pro výrobu energie. Pokud bude fúze úspěšná, mohla by ukončit naši závislost na fosilních palivech, snížit emise skleníkových plynů na nulu a nabídnout v podstatě neomezený zdroj energie pro další generace.
Aktivace JT-60SA je významným milníkem na cestě k jaderné fúzi (stejně jako tento fúzní reaktor tisíciletí, který zapnula Kanada). Navzdory zbývajícím výzvám nás každý průlom posouvá o krok blíže k nevyčerpatelné a čisté energii. Informace z reaktoru JT-60SA ovlivní příští generaci fúzních elektráren a způsobí revoluci ve způsobu získávání energie pro naši planetu. Pokud bude fúze komerčně využita, mohla by se stát jedním z největších technologických pokroků v historii.