V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
. při teplotě plasmy výrazně nižší
než cca 108°K byla příliš nízká četnost fúzních reakcí, při vyšších teplotách výrazně narůstají energetické ztráty plasmy.htm (33 34) [15.století.
Pro chod reakce důležitý součin hustoty plasmy, její teploty doby udržení této teploty hustoty. Základní způsoby získávání energie hmoty budou tohoto hlediska vypadat přibližně
http://astronuklfyzika. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. Intenzitou
magnetického pole rovněž dána dosažitelná hustota plasmy při dané teplotě. Mnoho se
očekává připravovaného projektu ITER, který snad mohl být dokončen kolem r. Nedojde-li tedy nějakému šťastnému obratu
(nalezení nových výhodných technických řešení), lze začátek energetického využívání termonukleární
fúze očekávat nejlepším případě druhé polovině 21.: Druhá alternativní cesta, inerciální fúze, zatím ještě ranějším stádiu rozpracovanosti než tokamaky.
Termonukleární reakce hvězdách
To, zatím marně pokoušíme našich laboratořích, probíhá kolosálních měřítcích již miliardy let přírodě.
Pozn.3 Jaderné reakce
Jedním hlavních problémů nestabilita plasmy její kmitání turbulence, vedoucí příliš vysoké
difuzi tepla plasmě tím velkým energetickým ztrátám, zkracujícím dobu udržení tepelné energie
uvnitř plasmy. Tuto účinnost můžeme porovnat
s ideální situací přeměny veškeré hmoty energii podle Einsteinova vztahu m. Podle
poznatků současné astrofyziky každá hvězda, včetně našeho Slunce, obrovským termonukleárním reaktorem
udržovaným pohromadě vlastní gravitací gravitační působení snažící smršťovat hvězdu vyváženo tlakem
způsobeným ohřevem zářením při termonukleárních reakcích probíhajících nitru hvězdy.
q Zvětšením objemu plasmy doba difuze částic úměrná druhé mocnině překonané vzdálenosti.
Další technické problémy, které mohou postavit cesty energetickému využití termonukleární fúze,
mohou být spojeny tepelným radiačním namáháním stěn toroidní trubice tokamaku, jejím chlazením
a přenosem uvolňovaného tepla elektrického generátoru (bez páry bohužel asi nepůjde.cz/JadRadFyzika3.RNDr..2020 a
experimentální stádium mohlo trvat min. Dokonalá regulační schopnost gravitace pro termonukleární
reakce hvězd selhává závěrečných stádiích evoluce hvězdy, kdy základní "palivo" (vodík, hélium další lehčí prvky) je
v nitru hvězdy již spotřebováno, rovnováha porušena, dochází oscilacím hmotných hvězd posléze již nic nemůže
zabránit katastrofálnímu gravitačnímu zhroucení neutronové hvězdy nebo dokonce černé díry, mohutného
výbuchu supernovy viz kniha "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu", kapitola "Černé díry". Např.1955 J.
K řešení řady problémů přispěly již experimenty dřívějších tokamacích, především JET. 1.).2008 12:13:33]
.
Dobu udržení tepelné energie uvnitř plasmy lze zvýšit zásadě dvěma způsoby:
q Vytvořením silnější "magnetické pasti", které bude plasma lépe uvězněna. současné době
jsou reálně dosažitelná magnetická pole mag.c2, které přiřadíme
účinnost 100%.
Možnosti získávání energie hmoty
Na závěr této kapitoly jaderných reakcích možnostech jejich energetického využití zhruba
porovnáme účinnosti jednotlivých způsobů získávání energie hmoty. Gravitace též síla, která po
dlouhou dobu (několik miliónů několik miliard let!) udržuje rovnovážný chod termonukleární reakce: pokud reakce
začne zpomalovat sníží tlak, gravitace poněkud stlačí nitro hvězdy, tlak teplota zvýší reakce rozběhne rychleji;
pokud reakce začne naopak příliš zrychlovat, vzroste tlak proti gravitaci jádro hvězdy poněkud rozepne, čímž se
tlak teplota sníží intenzita jaderného slučování poklesne.Lawson). k
možnostem "studené" (katalyzované) fúze prakticky všichni odborníci stavějí naprosto skepticky. let.10.
Tohoto můžeme dosáhnout zvětšováním velikosti tokamaku (ITER bude zhruba 2-krát větší než
JET). indukci 4-5 Tesla.
*) Pro úspěšný průběh využití termonukleární fúze musejí být splněna určitá značně náročná kritéria hustotu
plasmy, její teplotu dobu udržení dostatečné teploty, aby došlo zapálení fúze dobu fungování reakce nebyla
existence horké plasmy závislá vnějším ohřevu; základním předpokladem pro fúzní reaktor kladným
energetickým výtěžkem (první kritéria tohoto druhu vytyčil již r.D
