Tokamak

Jadrová fúzia je proces opačný k jadrovému rozpadu. Dve ľahšie jadrá sa spoja a dohromady vytvoria jedno väčšie. Obe ľahké jadrá sú kladne nabité a dostať ich k sebe tak blízko, aby sa mohli zlúčiť, je možné len ak im udelíme vysokú rýchlosť (tj. ich poriadne zahrejeme = ohrieva sa vysokofrekvenčným rádiovým vlnením). V skutočnosti musia mať teplotu stoviek miliónov stupňov celzia. Takúto teplotu neznesie žiaden materiál, preto musí byť "horiace" palivo oddelené od stien zariadenia vákuom. Naštastie látky pri týchto teplotách sú už v stave plazmy, to znamená, že sú úplne ionizované. Preto je možné na ich izoláciu použiť magnetické pole, ktoré udrží palivo v bezpečnej vzdialenosti od stien.

Po naštartovaní reakcie sa samozrejme začne palivo zahrievať aj energiou uvoľnenou vo fúznej reakcii. Aby sa reakcia udržala, musí byť hustota atómov v reaktore pomerne veľká, o čo sa stará silné magnetické pole.

Na produkciu energie by bola použitá reakcia plynného deutéria (vodík, ktorý má jeden neutrón) a plynného trícia (vodík s dvoma neutrónmi). Deutérium sa nachádza vo vode (v 500 hektolitroch vody je asi 1kg deutéria), trícium by sa muselo vyrábať z lítia. Produktom reakcie je čisté hélium, neutrón a plno energie. Časť tejto energie sa samozrejme použije na udržanie reakcie, väčšia časť ale bude zahrievať výmenníky a tvoriť energetický zisk.

Najbližšie k tomuto cieľu sa zatiaľ principiálne dostal TOKAMAK. Ropné krízy urýchlili výskum a stavbu veľkého tokamaku JET v anglickom Culhame, je však prevádzkovaný v pulznom režime. Dokáže na jeden pulz vyrobiť až 22 MJ energie a podarilo sa mu dosiahnuť 65% výťažnosť (pomer vyprodukovanej/vstupnej energie).

Budúcnosť tejto technológie sa dnes vkladá do projektu ITER - stavby najväčšieho tokamaku na svete s nadnárodnou účasťou EU, Japonska, Číny, USA, Ruska a Kórei. Nanešťastie, aj v tejto oblasti funguje politika a preto všetky odborné problémy ustúpili problému najväčšiemu - či postaviť ITER v Japonsku, alebo Francúzsku ...

Náklady projektu ITER (10 miliárd eur) by mali byť rozložené do 30 rokov. 4,5 miliardy má stáť výstavba reaktoru, ktorá potrvá desať rokov. Prepokladané úplné spojazdnenie ITER-u je v roku 2040.