ŘÍZENÁ TERMONUKLEÁRNÍ SYNTÉZA

Zásadní převrat ve využívání jaderné energie by měl přijít až s příchodem na řízenou jadernou syntézu (místo slova "jaderná" se používá též "nukleární", místo "syntéza" lze říci "slučování" či "fúze"). Jak název napovídá, energie jaderných sil by byla uvolňována nikoli řízeným štěpením velmi těžkých jader, nýbrž řízeným slučováním jader velmi lehkých. Jaderná syntéza je zdrojem z lidského hlediska nevyčerpatelné sily hvězd. Při pokusných explozích vodíkových pum se prokázalo, že je takto možné uvolňovat nepřeberné množství energie i uměle. Proč ale dosud nestojí reaktor, ve kterém by probíhala řízená jaderná syntéza?
Zde naleznete podrobnou odpověď. Připomeňme jen, že základní podmínkou ke zvládnutí řízené jaderné syntézy je dosažení extrémně vysokých teplot.

Princip tokamaku: vodíkový plyn tvoří v sekundárním obvodu obřího transformátoru smyčku nakrátko. Tak je v plynu indukován obrovský elektrický proud, který jej zahřívá na extrémní teploty. Při těch jsou atomy vodíku roztrhány na volné elektrony a volná jádra - vzniká tzv. vodíkové plazma. Cívky vytvářejí silné magnetické pole, spolehlivě izolující vodíkové plazma od chladné konstrukce. Plazma může být navíc přihříváno elektromagnetickým vlněním ze silných vysílačů a rychlými atomy vodíku z urychlovačů.

Proto se projektovaným reaktorům na jaderné slučování říká zpravidla "termonukleární reaktory" a reakci, která v nich bude probíhat, "termonukleární syntéza". A právě udržení tak vysokých teplot představuje pro vědce větší oříšek, než se dříve předpokládalo.
Z celé řady experimentálních zařízení, na kterých se krok za krokem zkoumá chování hmoty při extrémních teplotách a ověřují se technologie pro budoucí termonukleární reaktory, zatím nejlepších parametrů dosahují zařízení zvaná tokamak. Dva velké tokamaky evropský JET ve Velké Británii a TFTR v USA si již troufly i na experimenty s palivem budoucích termonukleárních reaktorů, kterým je směs deuteria a tritia (tj. vodíkových jader s jedním a se dvěma neutrony). Na tokamaku JET se podařilo v roce 1991 uvolnit jaderným slučováním po dobu dvou sekund výkon 1,7 MW, na tokamaku TFTR v roce 1993 dokonce výkon 9 MW. V obou případech je to ovšem podstatně méně, než jaký byl vlastní odběr energie při experimentu. Skutečné "zapálení"jaderné syntézy je ještě daleko. Nestačí totiž jen vyrovnat energetický zisk z jaderných reakcí s vlastním odběrem zařízení.