Čínský tokamak se na 18 minut rozpálil na 70 milionů stupňů. Sen o energii Slunce na Zemi je zase blíž

Vědci, kteří pracují v čínském tokamaku EAST, na začátku ledna oznámili, že se jejich týmu podařilo udržet plazmu o teplotě 170 milionů stupňů Celsia po dobu 1056 sekund, tedy téměř 18 minut. V tiskové právě uvedli, že jejich úspěch je novým rekordem v udržení přehřátého plazmatu.

Tokamak je zařízení, ve kterém vědci zkoumají jadernou fúzi jako možný zdroj energie, jenž by v budoucnu mohl nahradit nejen fosilní zdroje, ale díky své efektivitě také dnešní obnovitelné zdroje energie.

Základní myšlenkou je napodobit Slunce, které vyrábí světlo a teplo prostřednictvím fúze. Atomy se při zahřátí na dostatečně vysokou teplotu rozruší natolik, že se jejich jádra spojí. Ve Slunci se jedná o atomy vodíku. Když se spojí, vznikne helium, prvek, který je lehčí než dva atomy vodíku. Rozdíl hmotností se vyzařuje jako tepelná energie, která se ze Slunce uvolňuje jako světlo a teplo – díky tomu nám tedy Slunce dává teplo i světlo.

Schéma tokamaku
Zdroj: ČT24/Wikipedia.org

Jednorázovou jadernou fúzní reakci není těžké vyvolat – dá se jí dosáhnout například elektrickým výbojem. Problémem ale je udržet ji v reaktoru po delší dobu, a zejména to, aby celý proces nespotřeboval víc energie, než zařízení vyrobí.

Vědci se snaží tento proces napodobit v laboratořích už řadu let. Právě v takzvaných tokamacích, v nichž se malé množství atomů zahřívá na velmi vysoké teploty pomocí mikrovln, čímž vzniká plazma. Atomy v zařízení ve tvaru jakési šišky udržují na místě magnety a obvod kolem nich je obložen uhlíkem a dalšími materiály, které jsou schopné vydržet velmi vysoké teploty.

Čínský tokamak HL-2M
Zdroj: Wikimedia Commons

Aby zařízení vyrábělo energii nepřetržitě, musí být fúzní reakce soběstačné, jako je tomu v případě Slunce. Proto badatelské týmy pracují na vytváření stále delších reakčních scénářů.

Čínští experti uvedli, že podle nových výsledků se k tomuto cíli blíží. Na začátku loňského roku se jim podařilo udržet vzorek plazmatu při teplotě 120 milionů stupňů Celsia po dobu 101 sekund, nový rekord je tedy zásadní pokrok. Konstatují také, že jejich reaktor je navržen tak, aby co nejvěrněji kopíroval proces fúze na Slunci; své zařízení proto označují jako „umělé Slunce“.

Evropská naděje

Zásadní pokrok by měl v termojaderné fúzi přinést mezinárodní projekt ITER. Ten by měl být schopen dosáhnout teploty dokonce 150 milionů stupňů Celsia.

Nahrávám video

Stavba zařízení v jihofrancouzském Cadarache zhruba padesát kilometrů severovýchodně od Marseille začala v roce 2006 a spuštění experimentu se plánuje na rok 2025. Na projektu se podílí 35 zemí světa včetně Česka, náklady šplhají na půl bilionu korun. Jde tedy o druhý nejdražší vědecký projekt světa – více stojí pouze Mezinárodní vesmírná stanice (ISS).

Rozhovor s ředitelem projektu ITER přinesl pořad Hyde Park Civilizace:

Nahrávám video

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Čína změnila způsob, jak počítá své emise

Čína splní své klimatické cíle, i kdyby se její emise oxidu uhličitého v dalších letech zvýšily. Podle analýzy nezávislého webu Carbon Brief si totiž pomohla změnou metodiky, jak tyto emise počítá. Vzorec sice nezveřejnila, ale zřejmě pravidla přenastavila tak, aby odpovídala aktuálnímu ekonomickému vývoji země.
před 12 mminutami

Ötziho mumie obsahuje stále živé mikroorganismy

Výzkumníci z institutu Eurac Research získali podrobný přehled o mikroorganismech spojených s Ötzim. Nová studie přináší poznatky o komplexním mikrobiomu, od střevní flóry člověka z doby měděné až po kvasinky přizpůsobené chladnému prostředí, které mohly mumii doprovázet po tisíciletí a dodnes zůstávají součástí aktivního ekosystému.
před 1 hhodinou

Umělá inteligence ohrožuje přírodní zdroje pro mnoho lidí, varují experti OSN

Rostoucí emise, ubývající zásoby vody a mizející půda. To jsou tři hlavní problémy, které způsobuje dynamicky rostoucí sektor umělých inteligencí (AI). Nová studie Univerzity OSN varuje, že v roce 2030 budou datacentra spotřebovávat tolik vody jako 1,3 miliardy lidí. Spotřeba elektřiny pak má vzrůst na více než dvojnásobek oproti loňsku.
před 2 hhodinami

VideoAI může pomáhat při řízení jaderné elektrárny do deseti let, míní Kochánek

Na konferenci o bezprostřední budoucnosti jaderné energie na francouzském velvyslanectví se mluví o aktuálních trendech v této oblasti – od malých modulárních reaktorů až po využití digitalizace a umělé inteligence (AI) k efektivnější správě a zajištění bezpečnosti. Právě AI může podle předsedy Státního úřadu pro jadernou bezpečnost Štěpána Kochánka nahradit některé lidské specialisty jak při projektování a výstavbě, tak i při samotném řízení provozu jaderného zařízení. „Tak daleko zatím v tuto chvíli nejsme,“ říká ale Kochánek a dodává, že by k tomu mohlo dojít v příští dekádě.
před 3 hhodinami

Veletrh vědy láká na jaderné reaktory i astronomii Středozemě

Na výstavišti v pražských Letňanech ve čtvrtek začíná Veletrh vědy. Potrvá do soboty. Nabídne stovku interaktivních expozic a desítky přednášek s diskusemi. Podesáté ho pořádá Akademie věd ČR (AV ČR), která na něm představí novinky ze současného výzkumu. Do programu se zapojuje i řada univerzit.
před 7 hhodinami

Český tým rekonstruoval evoluci covidu. Naznačil, že ze SARS pandemie nebude

Covidová pandemie změnila svět mnoha způsoby, z některých se společnost nevzpamatovala ani po šesti a půl letech. Patogen se rychle vyvíjel, což vedlo nejen ke vzniku řady konspiračních teorií, ale i komplikací ohledně léčby, očkování a opatření. Čeští a izraelští vědci v laboratorních podmínkách nyní zrekonstruovali, jak se koronavirus SARS-CoV-2 měnil a vyvíjel, a zároveň odhalili podmínky, které mohou vést ke vzniku vysoce nakažlivých variant.
před 9 hhodinami

Fyzici se pokusili rozříznout foton. Vznikla podivnost

Když polobožský hrdina Herkules bojoval s lernskou hydrou, zjistil, že ji přes svou nepřekonatelnou sílu nedokáže zabít. Za každou hlavu, kterou usekl, narostly dvě nové. Podobně, ale ještě mnohem hůř, se chovají podle odborného časopisu New Scientist fotony – těch totiž při každém rozseknutí vznikne rovnou nekonečno.
včera v 15:00

Šakali se šíří i kvůli úbytku vlků, mohou osídlit až tři čtvrtiny Evropy

Za šířením šakalů po Evropě stojí podle nového výzkumu kombinace změn klimatu a krajiny i dlouhodobý úbytek velkých predátorů, především vlků. Důležitou roli hraje člověk, jehož sídla poskytují bezpečnější prostor pro život. Výzkum, na kterém se podíleli vědci z brněnského Ústavu biologie obratlovců Akademie věd, zároveň naznačuje, že by šakali mohli v budoucnu osídlit až 75 procent evropského kontinentu, tedy téměř šestinásobek současné plochy výskytu. Studii publikoval časopis Nature Ecology & Evolution.
včera v 13:15
Načítání...