Analýza - Pražská vědecká instituce, o níž bude řeč, vznikla proto, aby během několika let pomohla vytvořit nevyčerpatelný zdroj energie. Letos slaví padesáté výročí založení, a hledaný energetický zdroj stále nemá.
A přesto je užitečná.
Její historie je ilustrativním příkladem toho, jak složité může být vědecké poznání, než se dostane ke svému cíli. A to třeba i k cíli úplně jinému, než se čekalo.
Hned po bombě elektrárna
Začátkem padesátých let minulého století vytvořily Spojené státy a Sovětský svaz strašnou zbraň - vodíkovou bombu.
A v téže době několik sovětských fyziků popsalo, jak by šlo stejný princip zcela bezpečně použít k výrobě energie pro mírové využití. Mimochodem, byl mezi nimi i Andrej Sacharov, tehdy jeden z konstruktérů sovětské vodíkové bomby, který se až později stal disidentem.
Navrhli přístroj s reakční nádobou v podobě pneumatiky, v níž se malé a bezpečné množství vodíku působením elektrického proudu rozehřívá na miliony stupňů a mění se v takzvané plazma. V plazmatu se uvolněná vodíková jádra srážejí, slučují na hélium a uvolňují energii. Reakci se říká jaderná fúze.
Stačí nastavit parametry, a bude to
Co je nejdůležitější: celá reakce se odehrává uvnitř magnetického pole, které drží vzniklé plazma od stěny reaktoru. Jinak by ji propálilo a reakce by se okamžitě zastavila.
Přístroj podobný pohádkovému hrnečku dostal pojmenování tokamak. A zdálo se, že elektrárna budoucnosti je na dosah. Stačilo "jen" nastavit zařízení tak, aby reakce probíhala v magnetickém poli dostatečně dlouho.
Domácí účast
A v této době se do výzkumu zapojili i českoslovenští vědci. K 1. lednu 1959 založili v Praze Ústav vakuové elektrotechniky, který o čtyři roky později změnil název na Ústav fyziky plazmatu, pod nímž je součástí Akademie věd dodnes.
V roce 1977 ústav získal sovětský tokamak, který tamní pracovníci kompletně přebudovali pro nové experimenty.
Letos jej vystřídal větší tokamak, tentokrát z Británie. Umožňuje modelovat budoucí pokusy pro jiný velmi nadějný tokamak, který pod názvem ITER společně připravuje Evropská unie společně s dalšími šesti státy (Ruskem, Japonskem, USA, Indií, Jižní Koreou a Čínou).
A energie? Stále není
Jen ta elektrárna, která by z trochy vodíku vyráběla elektřinu do sítě, tu pořád není. Nikdo ve světě zatím nezvládl způsob, jak nechat reakci v tokamaku probíhat dostatečně dlouhou dobu.
Ale fyzikové vymýšlejí jiné postupy. Třeba ten, že by plazma nevznikalo v tokamaku, ale pod pulsy výkonného laseru. Tak by nebylo nutné udržovat plazma v magnetickém poli, protože by se na terči pod laserem vytvářelo stále znovu.
I v pražském ústavu pracuje od roku 1998 výzkumný laser, získaný z Německa.
Ale ani elektrárna fungující pod laserem není zatím zdaleka nepřekročila stadium teoretické koncepce.
Poznání, nové patenty...
A tak za Ústavem fyziky plazmatu zatím zůstává "jen" vědecké poznání. A taky pár "vedlejších" výsledků, které vyplynuly z výzkumů.
V devatenácti českých nemocnicích například mají přístroj na rozbíjení ledvinových kamenů, který nahrazuje chirurgickou operaci a vznikl v pražském ústavu při výzkumu výbojů v nerovnovážném plazmatu.
V minulých dnech ústav představil své nové evropské patenty. Týkají se možností spalování odpadů, včetně toxických, v plazmovém kotli, či třeba přípravy nanomateriálů plazmovým stříkáním.
Laser zase dodává mimo jiné poznatky o struktuře nových materiálů, stavbě ozařovaných biologických organismů a podobně.
...a víra v budoucnost
Andrej Sacharov se uskutečnění nápadu nedožil. Zemřel před dvaceti lety. I vědci z Ústavu fyziky plazmatu připouštějí, že energie z fúzní elektrárny jim bude svítit - v lepším případě - teprve tehdy, až budou v důchodu.
Ale snaží se dál, stejně jako jejich kolegové ve světě. Stále je pohání přesvědčení: Jednou to přece už musí vyjít.
