Obsah

• Úvod do ITER
• Ako funguje jadrová fúzia?
• Výhody jadrovej fúzie
• Výskumné výzvy a omezenia
• Medzinárodná spolupráca v projekte
• Často kladené otázky

Úvod do ITER

V srdci Provence, na juhu Francúzska, sa odohráva jedna z najväčších vedeckých revolúcií našej doby. Projekt ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) predstavuje najambicióznejší pokus o vytvorenie funkčného jadrového reaktora poháňaného fúznou energiou – rovnakým procesom, aký poháňa Slnko a hviezdy. ITER je výsledkom spolupráce viac ako 30 krajín, vrátane USA, EÚ, Číny, Ruska, Indie a Južnej Kórey. Tento reaktor, vážiaci 23 000 ton a schopný odolať teplotám až 150 miliónov °C, má demonštrovať priemyselnú realizovateľnosť jadrovej fúzie. Projekt začal v roku 2006 a je označovaný za najkomplexnejší stroj, aký bol kedy navrhnutý. Podľa šéfa komunikácie ITER, Labana Coblentza, cieľom projektu je prekonať technologické a vedecké výzvy, aby sa táto čistá a neobmedzená energia stala realitou.

Ako funguje jadrová fúzia?

Jadrová fúzia je proces, pri ktorom sa dve ľahké atómové jadrá spoja a vytvoria jedno ťažšie, čím sa uvoľní obrovské množstvo energie. Na Slnku tento proces prebieha v dôsledku enormného gravitačného tlaku. Na Zemi však vedci experimentujú s dvoma hlavnými metódami – laserovou kompresiou a magnetickým uväznením. ITER sa zameriava na druhú metódu, pri ktorej sa malé množstvo vodíkových izotopov, deutéria a trícia, zahrieva na teplotu 150 miliónov °C. V tomto prostredí sa častice pohybujú tak rýchlo, že ich kladné náboje prestávajú odpudzovať a jadrá sa spájajú. Pri fúzii vznikajú alfa častice a neutróny. Neutróny narážajú na steny reaktora, uvoľňujú teplo a zahrievajú vodu, ktorá poháňa turbíny na výrobu elektriny. ITER je vyvrcholením 70 rokov výskumu tokamakových systémov, ktoré začali v Rusku v 40. a 50. rokoch minulého storočia.

Výhody jadrovej fúzie

Jadrová fúzia ponúka niekoľko zásadných výhod oproti tradičným zdrojom energie. Na rozdiel od jadrového štiepenia, ktoré produkuje rádioaktívny odpad s dlhou polčasom rozpadu, je odpad z fúzie minimálny a relatívne neškodný. Hlavné palivá, deutérium a trícium, sú ľahko dostupné – deutérium možno získať z morskej vody a trícium sa vyrába z lítia, ktoré je široko dostupné v zemskej kôre. Fúzia navyše neprodukuje emisie oxidu uhličitého, čím prispieva k boju proti klimatickým zmenám. Tento proces je tiež inherentne bezpečný, pretože fúzny reaktor nemôže zažiť nekontrolovanú reakciu alebo „explóziu“, ako je to možné pri tradičných jadrových reaktoroch. Ak bude ITER úspešný, môže položiť základy pre revolučnú zmenu v globálnej energetike a zabezpečiť takmer neobmedzený zdroj čistej energie na tisíce rokov.

Výskumné výzvy a omezenia

Napriek obrovskému potenciálu jadrovej fúzie stojí projekt ITER pred významnými výzvami. Jednou z hlavných prekážok je udržanie plazmy pri extrémnych teplotách 150 miliónov °C – čo je desaťkrát teplejšie ako jadro Slnka. To si vyžaduje špeciálne magnety vyrobené z vysokoteplotných supravodičov, ktoré generujú silné magnetické pole na udržanie plazmy v strede reaktora. Ďalším problémom je zabezpečenie dlhodobého a stabilného toku energie, pretože doterajšie experimenty dokázali udržať fúziu iba na niekoľko sekúnd. Projekt čelí aj enormným finančným nákladom – celkový rozpočet ITER sa odhaduje na viac ako 20 miliárd eur. Napriek tomu vedci veria, že prekonanie týchto technických a ekonomických bariér prinesie neoceniteľné výhody pre budúce generácie, ktoré budú čeliť rastúcemu dopytu po čistej energii.

Medzinárodná spolupráca v projekte

ITER je ukážkovým príkladom globálnej spolupráce v oblasti vedy a techniky. Na projekte sa podieľa viac ako 35 krajín, vrátane členov Európskej únie, USA, Číny, Indie, Ruska, Japonska a Južnej Kórey. Každá krajina prispieva finančne, materiálne alebo technicky – napríklad Európska únia zabezpečuje takmer polovicu rozpočtu, zatiaľ čo Japonsko vyrába kľúčové komponenty pre supravodivé magnety. Táto medzinárodná spolupráca nielenže urýchľuje vývoj technológií, ale tiež znižuje finančné bremeno jednotlivých krajín. Okrem toho projekt ITER vytvára príležitosti pre mladých vedcov a inžinierov, ktorí pracujú na inovatívnych riešeniach. Ak sa tento model spolupráce osvedčí, môže slúžiť ako vzor pre ďalšie globálne iniciatívy zamerané na riešenie kritických problémov, ako sú klimatické zmeny a energetická kríza.

Často kladené otázky

Čo je ITER?

ITER je medzinárodný projekt zameraný na vývoj funkčného reaktora poháňaného jadrovou fúziou, ktorý má demonštrovať priemyselnú realizovateľnosť tejto technológie.

Aké sú hlavné výhody jadrovej fúzie?

Jadrová fúzia ponúka neobmedzený zdroj čistej energie bez emisií oxidu uhličitého a s minimálnym rádioaktívnym odpadom.

Prečo je jadrová fúzia taká náročná?

Hlavnou výzvou je udržanie plazmy pri extrémnych teplotách a zabezpečenie dlhodobého a stabilného toku energie.

Kto sa podieľa na projekte ITER?

Na projekte ITER spolupracuje viac ako 35 krajín vrátane USA, EÚ, Číny, Ruska, Indie, Japonska a Južnej Kórey.

Kedy bude ITER plne funkčný?

Prvý experimentálny test sa očakáva v roku 2025, pričom plná komerčná prevádzka by mohla začať okolo roku 2050.