Praha - Jedno z nejvýznamnějších výzkumných zařízení v republice, fúzní reaktor neboli tokamak nazvaný Compass D zahájil slavnostně své vědecké experimenty v Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd v Praze.
Cílem vědců je přispět díky němu k celosvětovému hledání nového zdroje energie.
Podstatou zařízení je vakuová komora, která tvarem připomíná zmáčknutou pneumatiku. Zabírá kruhovou plochu o průměru půldruhého metru. Ovšem další obslužná zařízení, která ji obklopují, pro sebe potřebují prostor velikosti tovární haly.
Záblesk na pár milisekund
Hosté slavnostního zahájení mohli sledovat průběh typického pokusu.
Krátké zabzučení transformátoru, přenesené reproduktory do řídicí místnosti, znamená, že do magnetických cívek kolem vakuové komory proudí elektrický proud. Získává se brzděním mnohatunových setrvačníků, které se předtím roztočily s využitím běžné elektřiny ze sítě.
Do komory v přístroji byla vpuštěna trocha vodíku. Ultrafialová lampa pomůže rozdělit několik jeho atomů na protony a elektrony. Silné elektrické pole je rozpohybuje a urychluje jejich pohyb. Pohybující se částice narážejí do okolních atomů, vyrážejí z nich elektrony, a tak je mění v ionty. Z vodíku vzniká směs protonů a elektronů, tedy vlastně ionizovaný plyn neboli plazma. Má teplotu několika desítek milionů stupňů a uvnitř nádoby je drží magnetické pole - kdyby se horké plazma dotklo okraje nádoby, okamžitě by ji roztavilo. To vše trvá jen několik desítek milisekund.
Návštěvníci z toho ovšem vidí jen zvednuté grafy na monitorech, které signalizují, že směsí uvnitř nádoby procházel proud, a šlo tedy o vodivé plazma. Tyhle záznamy pak budou vědci dlouho analyzovat.
Návštěvníci mohou zahlédnout i kratičký světelný záblesk na obrazovce. Kamera, která jej nahrála, je uvnitř vakuové komory, ale mimo magnetické pole. Tam je teplota jen nějakých třicet stupňů Celsia.
To je vše. Ale právě od této reakce si vědci hodně slibují.
Model pro velké experimenty
Když místo běžného vodíku dají do přístroje těžký vodík (deuterium a tritium) a nechají jeho jádra srážet (slučovat se), vznikne helium a spousta energie.
Reakci studují fyzikové už přes půl století. Zatím ji však nedokázali spoutat tak, aby mohli fúzní reaktory postavit do elektráren a vyrábět v nich elektřinu. Vědci doufají, že se k tomuto cíli přiblíží, až začne v příštím desetiletí pracovat velký Mezinárodní termojaderný experimentální reaktor ITER, který nyní ve Francii staví ve vzájemné spolupráci Evropská unie, Japonsko, USA, Rusko, Čína, Jižní Korea a Indie.
Pražský tokamak Compass D je zmenšenou verzí reaktoru ITER, v měřítku 1:10. Proto bude v Praze možné v menším měřítku, a tedy i pohotověji a levněji, modelovat budoucí experimenty pro ITER.
"Jako důležité se ukazuje zejména poznávání vlastností plazmatu na okraji magnetického pole, to je zatím velká neznámá," vysvětluje jeden z fyziků Radomír Pánek. "Na to se teď při výzkumech zaměříme."
Zvládnutí termojaderné fúze by otevřelo přístup k výrobě energie ze surovin, kterých je dostatek. Reakce za sebou navíc nezanechává vysoce radioaktivní odpady.
Britský dárek
Zařízení Compass D používali od začátku devadesátých let britští vědci v ústavu v Culhamu poblíž Oxfordu. Pak si však pořídili tokamak trochu jiného typu a ukázalo se, že jejich institut už nemá dostatek odborných sil, ani peněz, aby zvládl vést experimenty na obou.
Proto starší přístroj dostali zdarma od britské vlády čeští vědci. Ti zdůrazňují, že nejde o žádný historický kousek, ale o plně funkční přístroj. ""Už se mi ozývají vědci ze zahraničí," pochvaluje si ředitel Ústavu fyziky plazmatu Pavel Chráska. "Domlouvají si, kdy by mohli přijet uskutečnit své experimenty na našem přístroji.
