TAJEMSTVÍ atomu ENERGIE BEZ KOUŘE TREZOR NA TISÍC LET SUROVINA NEBO ODPAD PODIVUHODNÉ PAPRSKY TAJEMSTVÍ ENERGIE HMOTY BEZPEČNOST JADERNÝCH ELEKTRÁREN JADERNÁ SYNTÉZA
Autor: ČEZ
Strana 61 z 68
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
Jeho „zápalná“ teplota pro rozběhnutí termo
nukleární syntézy však natolik vysoká, že
syntézajeho jader může probíhatjen Slunci. Toto pole odráží
a vrací zpět částice, které jinak unikaly ve
směru osy válce. Tedy
čím vyšší teplota směsi, tím rychleji se
částice pohybují.
Jiný tvar magnetická nádoba apara
tuře, kde magnetické pole vytváří krátký
válec, který obou koncích uzavřen zesí
leným magnetickým tokem.
Tokamak JET Culhamu Oxfordu společný experiment Evropského společenství.
Pro zvýšení stability zúženého plazmatu,
a tím prodloužení doby impulzního výboje se
používá magnetického pole vnějšího zdroje.•
H
%
\
V /
í ,
s *
v t
1
^ *
m olekula deuteria atom deuteria deutron elektron
Plynné deuterium uzavřené myšlené „ideální“ nádobě při různých teplotách; při pokojové teplotěje deuterium molekulárním plynem, při teplotě několika
tisíc stupňů deuteriový plyn skládá atomů, při teplotě blízké milionu stupňů jsou již všechny atomy deuteria ionizovány, vzniká plazma složená rychle se
pohybujících volných elektronů deuteronů. „Nádoba“, je
jíž stěny byly pro plazmu nepropustné
a snesly její vysokou teplotu tlak, nemůže
být zkonstruována žádného materiálu slo
ženého atomů.
Rychlost možno částicím udělit také
jinak než urychlovačem.
zředěný plyn reakčním prstenci ten, zcela
ionizovaný, vytváří žhavou plynnou plazmu.
Základní podmínkou pro uskutečnění prak
ticky využitelné termonukleární reakce je
udržet „provazec“ žhavé plazmy homogen
ním, spojitém stavu alespoň tak dlouhou
dobu, aby jaderná syntéza měla čas proběhnout. Výboj měl trvání několika tisícin
sekundy. Typickým
představitelem tohoto způsobu byla jedna
z prvních aparatur anglická ZETA. Tento mezi
stupeň výroby „paliva“ bohužel proces značně
komplikuje prodražuje.
Pro výzkumníky však trvalá jen velmi
obtížně zvládaná překážka. „Zápalná“ teplota této směsi
je „jen” zhruba milionů °C.
Pro udržení částic blízkosti osy větším
počtu oběhů přidává dodatečné kroutivé
magnetické pole. Obal „nádoby“ proto vy
tváří silným magnetickým polem.
Plazma směs zcela ionizovaných částic
rozložených mateřských prvků, pohybujících
se vysokými rychlostmi extrémně vysokých
teplot. Známá aparatura tohoto typu je
ruská OGRA.
Rychlost částic přímo úměrná teplotě. Aby reakce syntézy
deuterium-deuterium (D-D) helium neu
tron dosáhla stability sama trvale „hořela“,
je třeba dosáhnout teploty 350 milionů °C. Jeden prvních nejdůležitějších
tvarů magnetických nádob byl prstenec. Pro překonání odpudivých
elektrických sil jader třeba teploty mnoha
milionů stupňů Celsia.
59
.
Problémy jsou nalezení vhodného tvaru
„nádoby“. tomto principu byla zalo
žena například americká aparatura nazvaná
STELLARATOR. Nevýhodou této
reakce je, tritium přírodě téměř ne
vyskytuje nutno vyrábět izotopu
lithia bombardováním neutrony.
Zdánlivě nejjednoduší bylo použít jako
palivo prostý vodík, kterého všude dost. Zesilováním magnetického
pole možno nádobu zmenšovat zvyšovat
tak teplotu. Zatím dosahovaná
doba, kterou horká plazma rychlém
výboji udrží spojité formě, velmi krátká.
Snahou je, aby celý proces byl řiditelný
a každém okamžiku ovladatelný. Mag
netické poleje něm udržováno směru jeho
osy.
Podstatně nižší „zápalnou“ teplotu reakce
tritia deuteriem.
Supravodivé materiály jsou zde zcela běžným
předpokladem, protože požadavky magne
tické výkony cívek jsou značné.
Pro praktickou výrobu elektrické energie
se dnes jako nejperspektivnější jeví ohřívání
termonukleárního paliva opakujícími elek
trickými impulzy. Částice zde pohybují šroubovicích. Impulzní
výboj ZETĚ uskutečňoval komoře tvaru
velkého prstence, naplněné zředěným deu
teriem.
Vlivem vnitřních nestabilit úzký kanál vý
boje rozpadá dříve, než syntézu jader možno
energeticky využít. Dodávaná energie ohřívá
c
Průřez Sluncem: aktivní oblast kolem slunečního
středu, které probíhají termonukleární reakce;
b) vrstva horké sluneční hmoty, která tvoří izolaci
aktivní oblasti; sluneční atmosféra.
Získanou horkou plazmu třeba izolovat
a uzavřít omezeném prostoru. Zahříváme-li směs
plynného deuteria tritia, atomy stou
pající teplotou stále více ionizují elektrony
spolu volnými jádry zvyšují svou rychlost.
Přirozený sluneční reaktor zajišťuje svém
středu takové vysoké tlaky teploty, jaké jsou
zatím mimo technické možnosti člověka
