Na financovaní a realizácii projektu sa podieľa ministerstvo energetiky vo Washingtone. Doteraz to bolo celkom naopak – českí vedci sa snažili získať prístup k špičkovej americkej výskumnej infraštruktúre formou účastníckych poplatkov. Obe laboratória, princetonské i pražské, sa zaoberajú možnosťami fúzie jadier atómov ľahkých prvkov podobne, ako sa to deje napríklad na Slnku. Po uráne tak vstupuje na scénu vodík. Cieľom takéhoto výskumu je dosiahnuť bezemisný s bezpečný spôsob výroby energie z prakticky nevyčerpateľného zdroja – vody.
Vytvoria Česi umelé Slnko?
Termonukleárna reakcia prebieha vo vodíkovej plazme pri neuveriteľných teplotách až 200 miliónov stupňov Celzia vo fúznom reaktore, tzv. tokamaku. Nový tokamak COMPASS-Upgrade v pražskej Libni má nahradiť existujúce fúzne zariadenie COMPASS. Ten do Čiech zamieril z Anglicka už pred 15 rokmi.
Podobne ako v prípade iných fúznych zariadení vo svete budú výsledky všetkých experimentov v COMPASS-Upgrade využité v rámci medzinárodného projektu výstavby obrieho tokamaku ITER, ale takisto aj na prípravu fúzneho reaktora, ktorý má byť súčasťou európskej prototypovej elektrárne DEMO.
Tekuté kovy – kľúč k úspechu?
Prečo majú americkí vedci záujem práve o pražský tokamak? Jeho prevádzkovatelia sa zaujímajú aj o výskum v oblasti tekutých kovov, akými sú lítium, cín a ich zliatiny. Jednotlivé časti budúceho fúzneho reaktora musia zniesť podobnú tepelnú záťaž, ako keby sa nachádzali priamo na Slnku. U všetkých dnes využívaných materiálov by dochádzalo k rýchlej degradácii a následnej nutnej výmene. Tekuté kovy by však mohli zaistiť neustále obnovovanie povrchov častí, ktoré budú v extrémnych horúčavách odparené.
Vízia zapojenia fúznych reaktorov do energetického mixu prináša ľudstvu veľkú nádej, avšak rozhodne pôjde o beh na dlhú trať. Takého scenára sa dočkáme zrejme najskôr niekedy v druhej polovici tohto storočia. S výstavbou prototypov elektrární využívajúcich energiu z tokamakov by sa mohlo začať v rokoch 2035 až 2040.
Skúmanie odolných materiálov má široké využitie aj v ďalších odvetviach. „Je to podobné ako v prípade kozmického výskumu, ktorý urýchlil vývoj mnohých technológií. S množstvom z nich sa teraz stretávame v bežnom živote,“ zdôrazňuje riaditeľ Ústavu fyziky plazmy Radomír Pánek.
Európska spolupráca
Tokamak láka na spoluprácu množstvo inštitúcií. V rámci dizajnu nového tokamaku Česi nadviazli spoluprácu s Ústavom jadrovej fyziky Poľskej akadémie vied v Krakove. Predpokladá sa, že sa budú významne podieľať tiež na jeho zostavovaní a následnom vedeckom využívaní. Hlavným pilierom medzinárodných aktivít je aj spolupráca v rámci európskeho konzorcia EUROfusion, ktoré koordinuje termonukleárny výzkum Európskej únie.
Ako upozorňuje Radomír Pánek, budúci pražský tokamak sa stane jedným z centier nadväzujúceho medzinárodného výzkumu: „Takmer sto percent prevádzkového času tokamaku COMPASS-Upgrade budeme využívať v spolupráci so zahraničnými partnermi.“
České výskumné ústavy už majú v oblasti výzkumu jadrovej fúzie viaceré významné úspechy. Podieľali sa napríklad na vývoji špeciálnych senzorov na meranie magnetického poľa odolných voči vysokým teplotám a radiačnej záťaži pre reaktor ITER, no pre tento projekt získali hneď niekoľko zaujímavých zákaziek.
