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.
Vlivem vnitřních nestabilit úzký kanál vý
boje rozpadá dříve, než syntézu jader možno
energeticky využít.
Jiný tvar magnetická nádoba apara
tuře, kde magnetické pole vytváří krátký
válec, který obou koncích uzavřen zesí
leným magnetickým tokem. Zatím dosahovaná
doba, kterou horká plazma rychlém
výboji udrží spojité formě, velmi krátká. Tento mezi
stupeň výroby „paliva“ bohužel proces značně
komplikuje prodražuje.
Podstatně nižší „zápalnou“ teplotu reakce
tritia deuteriem.
59
. „Zápalná“ teplota této směsi
je „jen” zhruba milionů °C. Jeden prvních nejdůležitějších
tvarů magnetických nádob byl prstenec.
Pro zvýšení stability zúženého plazmatu,
a tím prodloužení doby impulzního výboje se
používá magnetického pole vnějšího zdroje.
Získanou horkou plazmu třeba izolovat
a uzavřít omezeném prostoru.•
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. Toto pole odráží
a vrací zpět částice, které jinak unikaly ve
směru osy válce. Zahříváme-li směs
plynného deuteria tritia, atomy stou
pající teplotou stále více ionizují elektrony
spolu volnými jádry zvyšují svou rychlost.
zředěný plyn reakčním prstenci ten, zcela
ionizovaný, vytváří žhavou plynnou plazmu.
Snahou je, aby celý proces byl řiditelný
a každém okamžiku ovladatelný. Pro překonání odpudivých
elektrických sil jader třeba teploty mnoha
milionů stupňů Celsia. „Nádoba“, je
jíž stěny byly pro plazmu nepropustné
a snesly její vysokou teplotu tlak, nemůže
být zkonstruována žádného materiálu slo
ženého atomů.
Pro výzkumníky však trvalá jen velmi
obtížně zvládaná překážka. Impulzní
výboj ZETĚ uskutečňoval komoře tvaru
velkého prstence, naplněné zředěným deu
teriem. tomto principu byla zalo
žena například americká aparatura nazvaná
STELLARATOR. Aby reakce syntézy
deuterium-deuterium (D-D) helium neu
tron dosáhla stability sama trvale „hořela“,
je třeba dosáhnout teploty 350 milionů °C. Známá aparatura tohoto typu je
ruská OGRA.
Pro udržení částic blízkosti osy větším
počtu oběhů přidává dodatečné kroutivé
magnetické pole.
Supravodivé materiály jsou zde zcela běžným
předpokladem, protože požadavky magne
tické výkony cívek jsou značné.
Rychlost částic přímo úměrná teplotě.
Přirozený sluneční reaktor zajišťuje svém
středu takové vysoké tlaky teploty, jaké jsou
zatím mimo technické možnosti člověka.
Tokamak JET Culhamu Oxfordu společný experiment Evropského společenství. Zesilováním magnetického
pole možno nádobu zmenšovat zvyšovat
tak teplotu.
Rychlost možno částicím udělit také
jinak než urychlovačem. Tedy
čím vyšší teplota směsi, tím rychleji se
částice pohybují.
Problémy jsou nalezení vhodného tvaru
„nádoby“. 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. Obal „nádoby“ proto vy
tváří silným magnetickým polem.
Pro praktickou výrobu elektrické energie
se dnes jako nejperspektivnější jeví ohřívání
termonukleárního paliva opakujícími elek
trickými impulzy. Částice zde pohybují šroubovicích.
Zdánlivě nejjednoduší bylo použít jako
palivo prostý vodík, kterého všude dost. Typickým
představitelem tohoto způsobu byla jedna
z prvních aparatur anglická ZETA. Mag
netické poleje něm udržováno směru jeho
osy.
Plazma směs zcela ionizovaných částic
rozložených mateřských prvků, pohybujících
se vysokými rychlostmi extrémně vysokých
teplot.
Jeho „zápalná“ teplota pro rozběhnutí termo
nukleární syntézy však natolik vysoká, že
syntézajeho jader může probíhatjen Slunci. Nevýhodou této
reakce je, tritium přírodě téměř ne
vyskytuje nutno vyrábět izotopu
lithia bombardováním neutrony. Výboj měl trvání několika tisícin
sekundy.
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
