Download
1 / 15
E N D
Zabezpečenie dodávky energie pre budúcnosť je hlavnou výzvou pre Európu a svet. Dnešná spoločnosť je odkázaná na výkonný a spoľahlivý zdroj energie. Zásoby ropy a zemného plynu, našich hlavných zdrojov paliva, sa však znižujú a ich ceny stúpajú. V každom prípade sú tieto zdroje paliva významnými producentmi skleníkových plynov – hlavnou príčinou globálneho otepľovania atmosféry.
ITER • ITER bude tokamak umožňujúci vyrábanie 500 miliónov wattov (MW) termonukleárnej energie nepretržite až do 10 minút. Bude 30 krát výkonnejší ako JET a približne tak veľký, ako budúce komerčné reaktory. Projekt ITER po prvýkrát umožní vedeckým pracovníkom študovať fyziku horiacej plazmy- plazmy, ktorá je zohrievaná skôr vnútornými termonukleárnymi reakciami, než zahrievaním zvonku. Názorne sa budú demonštrovať a vylepšovať kľúčové technológie rozvoja syntézy jadier ako bezpečného a ekologicky neškodného zdroja energie.
Termonukleárna fúzia: hľadanie zdroja energie pre svet • Termonukleárna fúzia má potenciál dlhodobo pokrývať európsku a celosvetovú spotrebu energie. Vedci sú na ceste preukázať potenciál fúzie v medzinárodnom experimentálnom termonukleárnom reaktore nazvanom ITER. ITER, budovaný v Európe, bude najväčším vedeckým projektom v oblasti energetického výskumu vo svete.
Termonukleárna fúzia je spôsob akým vyrába energiu Slnko – práve fúzia umožnila vznik života na Zemi. Na rozdiel od jadrového štiepenia – získavania energie rozbitím ťažkých atómov, pri fúzii sa uvoľňuje energia ako dôsledok splynutia dvoch ľahkých atómov (napríklad vodíka) s následným vznikom hélia. Vo vnútri Slnka sa uskutočňuje fúzia vodíka pri extrémne vysokých teplotách (okolo 15 miliónov ºC) a obrovských gravitačných tlakoch: každú sekundu sa 600 miliónov ton vodíka premení pri fúzii na hélium.
Na Zemi sa syntéza jadier bude reprodukovať v menšom rozsahu než na Slnku! Menší rozsah ale tiež znamená, že potrebné teploty na vytvorenie praktického zdroja energie musia byť ešte vyššie (desaťkrát!). Toto je dôležitá výzva a bude si vyžadovať vedeckých pracovníkov a inžinierov z celého sveta.
ITER poskytne základ pre vybudovanie ukážky elektrárne generujúcej elektrickú energiu. Je to ďalší rozhodujúci krok na dosiahnutie cieľa termonukleárnej energie. • Experiment ITER vytvorí desaťkrát viac energie, než sa požaduje na vyprodukovanie a zohriatie vodíkovej plazmy. Tým sa odskúšajú vykurovacie, kontrolné, diagnostické systémy a diaľkovo riadené systémy údržby, ktoré budú potrebné v skutočnej elektrárni. ITER tiež otestuje systémy tankovania plazmy a extrahovania nečistôt.
Tokamak • Na zapálenie termonukleárnych reakcií je potrebné ohriať zmes deutéria a trícia na 150 miliónov ºC. Pri tejtoteplote sa deutérium a trícium zmení na ‘elektricky nabitý plyn’, tzv. plazmu. Pre nepretržitú prevádzku elektrárne bude potrebné plazmu sledovať, ohrievať a zároveň udržiavať pomocou silného magnetického poľa. • Jadrom projektu ITER bude najväčší tokamak na svete. Tokamak je magnetická nádoba v tvare prstenca, tzv. torusu. Prvý tokamak bol postavený v Moskve v 60-tych rokoch minulého storočia. Zariadenie vytváralo zložitú, ale dômyselnú magnetickú klietku určenú na udržanie vysokoteplotnej plazmy.
Plazma • Plazma je vysoko ionizovanýplyn, zložený z iónov, elektrónov ktorá vzniká odtrhnutím elektrónov z elektrónového obalu atómov plynu, alebo roztrhnutím molekúl (ionizáciou). Plazma sa zvyčajne považuje za ďalšie skupenstvo hmoty. Pretože obsahuje veľké množstvo ionizovaných častíc, je elektrickyvodivá. Prvý krát ju popísal anglický chemik a fyzik William Crookes v roku 1879, ktorý ju volal - žiarivá matéria. Plazma existuje vo vesmíre často v odlišných formách. V prírode sa s ňou môžeme stretnúť v podobe blesku, polárnej žiary, alebo hviezd. V skutočnosti plazma tvorí až 99% pozorovanej hmoty vesmíru.
ITER je dôležitým krokom na ceste k termojadrovej elektrárni, v Cadarache v južnom Francúzsku, projekt sa plánuje s veľkým rešpektom pre miestne životné prostredie, v súlade s cieľom produkovať ekologicky nezávadne formy energie. ITER a životné prostredie
Výzva • Realizácia projektu ITER je obrovskou výzvou pre vedu, inžinierstvo a technológiu, stojacou až na hranici ľudských poznatkov. Projekt vychádzal z informácií získaných z popredných termonukleárnych experimentov, ako JET (Euratom), JT-60 v Japonsku a TFTR v Spojených štátoch. Nenahraditeľný bol aj príspevok ďalších experimentov z oblasti fúzie v rámci programu Euratom, ktoré poskytli fyzikálne a technologické poznatky využiteľné v projekte ITER. • ITER je veľkou výzvou pre vedu. Ešte väčšia je však potreba čistého a nevyčerpateľného zdroja energie!
