Největší fúzní reaktor teď pracuje v Japonsku. Kredit: QST.

Nesmírně vyčerpávající závod k vytoužené jaderné fúzi nedávno dosáhl dalšího významného milníku. Japonský tokamak JT-60SA v prefektuře Ibaraki před pár dny nažhavil své první plazma. A moc se s tím nepáral. Udržel plazma o teplotě 200 milionů °C po dobu 100 sekundu, což je mnohem déle, než doposud dokázal jakýkoliv velký tokamak.

JT-60SA (čili SuperAdvanced) se tím pádem stal největším provozuschopným fúzním reaktorem na světě. Měl by jím zůstat až do spuštění fúze v momentálně budovaném tokamaku ITER v jižní Francii, ale u podobných předpovědí, zvlášť pokud jde o fúzi, to může být jen zbožné přání. Kdo ví, co pod pokličkou upeče Čína, kdo ví, s čím překvapí nenápadné startupy.

Velké fúzní plány. Čas běží. Kredit: Fusion for Energy.

Jak uvedl Sam Davi, projektový manažer evropské organizace Fusion for Energy, která spolupracuje s japonskou agenturou National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) na fúzním reaktoru JT-60SA a dalších projektech, tento úspěch prokázal, že japonský fúzní reaktor zvládá základní funkce. Hiroshi Shirai, který vede projekt reaktoru JT-60SA za agenturu QST, k tomu dodává, že nejspíš potrvá další 2 roky, než JT-60SA vytvoří plazma s dostatečně dlouhou výdrží pro smysluplné experimenty, kvůli nimž tento reaktor vznikl.

Upgrade na JT-60SA, stav v lednu 2020. Kredit: Fusion for Energy.

Japonsko dostalo možnost hostit reaktor JT-60SA a spolu s ním dvě další menší fúzní zařízení díky tomu, že souhlasilo s vybudování ITER ve Francii a zůstalo členem mezinárodního konsorcia. Bylo to součástí dohody mezi Japonskem a EU o fúzní energetice z roku 2007. Dotyčný japonský tokamak je vlastně podstatně vylepšený reaktor JT-60 (Japan Torus-60), který táhl fúzní výzkum od poloviny osmdesátých let. Teď může slízávat fúzní smetánku až do spuštění ITERu, případně jiného velkého tokamaku. Pokud k tomu kdy vůbec dojde.

Tokamak JT-60SA je vysoký 15,5 metrů, což je zhruba polovina vysněného tokamaku ITER. Pojme asi 135 metrů krychlových plazmatu, což je asi železniční cisterna a zhruba šestina oproti plánovanému objemu ITERu. Parametry plazmatu jsou velmi podobné plazmatu zamýšlenému pro ITER. Tokamak JT-60SA by měl sehrát roli testovacího reaktoru pro ITER.

Podstatným omezením ovšem je, že JT-60SA bude z ekonomických důvodů využívat jako palivo pouze vodík a deuterium. ITER by měl cca od roku 2035 používat palivo z deuteria a tritia, ale tritium je drahé, obtížně dostupné a radioaktivní, takže japonský tokamak pojede bez něj.

Japonsko do budoucna doufá, že někdy kolem roku 2050 právě tam vyroste DEMO, plánovaná pilotní fúzní elektrárna, která by se měla stát mezistupněm mezi experimentálními reaktory JT-60SA a ITER a komerčními fúzními elektrárnami. Ale kdo ví, jak to vlastně všechno bude. I japonský tokamak doposud nasbíral skluz několik let.

Video: Naka QST

Video: Fusion Power Explained – Future or Failure

Literatura

Science.org 31. 10. 2023.