Lockheed Martin mieri do klubu regulovanej jadrovej fúzie

Termonukleárna fúzia, alebo tiež jadrová syntéza je mimoriadne účinnou reakciou. Zatiaľ sme ju využili len v takzvanej vodíkovej bombe, ale už viac ako 50 rokov vedci usilujú o jej ovládnutie. Ak by sa to podarilo, získali by sme zdroj energie, ktorý je počas životnosti civilizácie prakticky nevyčerpateľný. Nakoniec, na rovnakom princípe svietia hviezdy a naše Slnko už z rovnakého zdroja žiari viac ako 5 miliárd rokov.

Pri jadrovej fúzii sa najčastejšie používa spájanie jadier izotopov vodíka deutéria a trícia, ale môžu byť použité aj ťažšie prvky, napríklad lítium. Tie však majú nižšiu energetickú bilanciu. Zvládnutie riadenej termonukleárnej reakcie komplikuje skutočnosť, že pri jej priebehu je nutná teplota pracovnej plazmy rádovo až 100 miliónov stupňov Kelvina. Nádoba, ktorá by bola schopná vydržať čo i len zlomok takejto teploty, neexistuje.

lockheed1

Programový manažér Tom McGuire kontroluje komoru T-4, ktorá je štvrtým vývojovým stupňom fúzneho experimentálneho reaktora Skunk Works’ od Lockheed Martin.

Vedci ale už dávno vymysleli koncept termonukleárneho reaktora, ktorý by mohol fungovať. Plazma sa v ňom udržuje vzdialená od stien reaktora pomocou silných magnetických polí. Takéto reaktory v tvare toroidu dostali pomenovanie tokamak a na ich vývoji pracujú vedci po celom svete. Napriek značnému pokroku sa dodnes nepodarilo vyrobiť tokamak s kladnou elektrickou bilanciou, čiže taký ktorý vyrobí viac energie, než spotrebuje na svoju prevádzku. Pritom už pol storočia vedci tvrdia, že funkčný tokamak bude k dispozícii „o 20-25 rokov“.

Nakoniec to ale možno bude aj skôr, lebo do hry vstupuje aj súkromný kapitál. Americký koncern Lockheed Martin oznámil, že plánuje vyvíjať kompaktný termonukleárny reaktor. Keďže časti prototypu majú byť relatívne malé – majú sa zmestiť „na vlečku traktora“, umožní to jednoduchšie testovanie vyvíjaného reaktora v zhruba ročných cykloch. Pri bežných tokamakoch tvorí najväčšiu časť objemu reaktora prstenec supersilných supravodivých elektromagnetov, ktoré udržujú plazmu pod kontrolou.

Plazma v tokamaku však pulzuje a rozpína a zmršťuje sa vo vlnách. Vedci z Lockheed Martin chcú túto vlastnosť plazmy využiť a skonštruovať elektromagnety, ktoré budú vytvárať pulzné magnetické pole, podľa stavu plazmy. Keďže by mali na to stačiť menšie magnety, mohli by sa zmenšiť aj rozmery reaktora a aj jeho energetická náročnosť.

lockheed2

Supravodivé cievky magnetov v experimentálnom reaktore Lockheed Martin.

Hlavným problémom je, že žiadny takýto reaktor zatiaľ neexistuje a ide o čistú teóriu. Napriek tomu sa autori projektu domnievajú, že do desiatich rokov by sa malo podariť vyvinúť fúzny reaktor na uvedenej báze. Napriek tomu, že vývojom tokamakov sa už vyše polstoročia zaoberajú rôzne štátne vedecké inštitúcie, vstup súkromných investorov do tejto branže môže byť výrazným prínosom. Ukázalo sa to v mnohých oblastiach, kde bol pôvodne štátny monopol – od telekomunikácií, po vesmírne lety. Mimochodom Lockheed Martin je okrem inej vojenskej techniky aj výrobcom dronov ako Desert Hawk III, alebo K-MAX a tiež pozemných vozidiel s autopilotom. Fakt, že sa firma chce angažovať aj v jadrovej fúzii, naznačuje, že výskum v tejto oblasti považuje za perspektívny, čo je dobrou správou.

Pozrite si aj: Údajný Teslov kvantový generátor má zachrániť svet

Najväčšiu nádej momentálne vzbudzuje medzinárodný projekt obrovského termonukleárneho reaktora ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), ktorý sa buduje vo Francúzsku neďaleko mesta Cadarache za účasti vedcov z EU, USA, Ruska, Japonska, Číny, J. Kórei a Indie. Stavba reaktora začala v roku 2009 a prvá fúzia by mala odštartovať v roku 2019. Na 50 MW vstupnej energie má ITER generovať 500 MW energie na výstupe. Stále síce pôjde len o experimentálny reaktor, ktorý ešte nebude vyrábať elektrinu pre verejnú sieť, ale k praktickému využitiu bude zrejme bližšie, ako legendami opradená „studená fúzia“.

Zdroj: Wired, Foto: Lockheed Martin

Komentáre k článku