Tokamak KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) v Tedžonu pracuje od roku 2008. Nedávno se dočkal vylepšení a je to znát. Podařilo se mu zlepšit „osobní rekord“ z listopadu 2021, kdy KSTAR udržel plazma žhavější než 100 milionů °C 30 sekund. KSTAR se zlepšil o téměř 20 sekund – jeho nový rekord pro stejně žhavé plazma je 48 sekund.
V plazmatu, jehož teplota přesahuje 100 milionů °C, stejně jako v nitru Slunce, jsou jádra těžkého vodíku donucena k jaderné fúzi a uvolní se ohromné množství energie. Fúzní energetika je fajn, přinejmenším na papíře. Vývoj fúzních elektráren ale brzdí jeden technologický problém za druhým. Udržet kus Slunce v lidmi vyrobeném zařízení není jen tak.
KSTAR sice sklízí jeden úspěch za druhým, není ale hlavní hvězdou na poli jaderné fúze. Tou stále zůstává ITER, který zvolna vyrůstá v jižní Francii, a který by se měl stát největším tokamakem světa.
Jeho spuštění ale zůstává hudbou budoucnosti. Prozatím se ITER brodí bažinou překročených rozpočtů a technických komplikací.
KSTAR je předskokanem ITER. Pomáhá mu tím, že testuje nové komponenty a postupy. Co se osvědčí, mohlo by se stát součástí tokamaku ITER. Jak prohlásil jihokorejský institut Korea Institute of Fusion Energy (KFE), zásadní roli ve zmíněném rekordu sehrál nový divertor, kriticky významná komponenta tokamaku. Divertor obsluhuje plazma a jeho výdrž je určující pro celý tokamak. Proto je vývoj divertorů jedním z hlavních cílů fúzního výzkumu.
Tokamak KSTAR dostal nový divertor, který je z wolframu a má i nový, prohnutý tvar. Bod tání wolframu je velmi vysoko (3 422 °C) a wolframový divertor rovněž nenasává plazma jako houba ani s ním nereaguje jako předešlé divertory, založené na uhlíku.
Tým expertů tokamaku studuje data ze zmíněného rekordu a doufá v jeho brzké prolomení. Rádi by brzy pokořili hranici 50 sekund, která si o to vyloženě říká. Ale i to pro ně bude jenom další milník na cestě k cíli experimentu KSTAR. Tímto cílem je udržení plazmatu o teplotě 100 milionů °C po dobu 300 sekund, tedy 5 minut. Chtějí to zvládnout do konce roku 2026.
Video: KSTAR: S. Korea to build nuclear fusion reactor producing electric power by 2050
Literatura
Rekord: Korejský KSTART udržel fúzi 20 sekund při 100 milionech °C
Autor: Stanislav Mihulka (26.12.2020)
Fúzní reaktor KSTAR dosáhl rekordu udržením 100 mil. °C plazmatu po 30 sekund
Autor: Stanislav Mihulka (25.11.2021)
Čerstvý rekord tokamaku EAST: plazma 70 milionů °C na 17 minut
Autor: Stanislav Mihulka (06.01.2022)
Rekordy zařízení JET a dalších tokamaků – současný stav fúze
Autor: Vladimír Wagner (21.02.2024)
Diskuze:
Je to možné?
Jan Plavec,2024-04-09 11:02:35
Možná už je na čase udělat analýzu, že tento zdroj energie není reálný. Pokud bude čtyřicet let trvat jen uvedení do nějakého reálného provozu, tak vlastně jen časového nevychází, že by se to někdy zaplatilo. A to jsem ještě nečetl, jaká bude životnost takových zařízení. Ti možná jakýkoli solár s jakoukoli baterií dodá za těch 50 let více energie za zlomkovou cenu.
Re: Je to možné?
D@1imi1 Hrušk@,2024-04-09 14:30:33
Dobrý den. Tento a další tokomaky ale nejsou určené k tomu, aby se v dohledné době zaplatily. Podobně jako program Apollo - u něj se taky neplánovalo, že se do čtyřiceti let začnou z Měsíce na Zemi dovážet suroviny.
Pokud se jadernou fúzi podaří ovládnout, bude to mít pro lidstvo dopad na tisíce let dopředu, takže ty relativně malé prostředky, které do jejího výzkumu celosvětově tečou, mají rozhodně smysl. Analýzy proveditelnosti se samozřejmě dělají a na jejich základě se s výzkumem pokračuje. Ale těch problémů, které je třeba vyřešit, je zkrátka hodně. A srovnejte to s tím, jak dlouho dnes trvá postavit klasický jaderný reaktor, než začne dodávat elektřinu do sítě - na západě přinejmenším 10 let. Přitom jde o dobře známou technologii.
Pokud jde o naši současnou energetiku, tu ROZHODNĚ, fúze nevyřeší. Jestli to někdo takto chápe, jsou na vině zkreslující média. A také některé startupy, které se prezentují, že mají fúzní elektrárnu na dosah, ale ve skutečnosti hlavně potřebují vyvolat nadšení u investorů.
Jinak to dobře shrnul "F M" v příspěvku níže.
Re: Je to možné?
F M,2024-04-10 17:49:40
Ono to právě reálně vypadá, dobře jsou ty očekávání a zklamání popsána v prvním videu pod tímto článkem, tuším to bylo někde blíž k začátku, je tam horší kvalita zvuku, ale informačně má smysl to překousnout:
https://www.osel.cz/13352-rekordy-zarizeni-jet-a-dalsich-tokamaku-soucasny-stav-fuze.html
Solár, to je stále stejná písnička, dodá občas, zkreslení ceny dotacemi, nebudu to tu rozvádět, koukněte například do diskuse u vodíkového vlaku o kousek níž. Nebo někde jinde kde se snaží téma rozebrat opravdu nezaujatě, což bude problém v současnosti nalézt.
Cena je sice relativně vysoká, ale na druhou stranu, celý ITER bude stát cca 2x tolik kolik ty lítající roury pro ČR, zlomek ISS, nebo pár bloků jaderné elektrárny a platí to "celý svět".
Ach ty teploty...
Radim K,2024-04-05 22:08:35
No začal bych tím, že v jádru Slunce není sto milionů °C ...
Tyhle PR články jsou děs :-(
R.
Re: Ach ty teploty...
Pavel Kaňkovský,2024-04-06 20:08:09
Ještě horší jsou ale nepovedené překlady PR článků... ;)
V originále na Science Alertu je to napsáno jinak:
At 100 million degrees Celsius, heavy hydrogen isotopes in the plasma (a hot cloud of ionized gas) are forced to fuse together, releasing energy in a fashion that's similar to what's happening in the Sun's core.
Mez rentability
Zdenek Mazanec,2024-04-05 14:21:57
Jak daleko jsou od hranice, kdy se to zacne energeticky vyplacet? Bez jejiho dosazeni je to jen hra na rekordy.
Re: Mez rentability
F M,2024-04-05 14:57:55
To nemá v plánu ani ITER, tohle je teprve fáze kdy se připravují na to jak přesně postavit ten ITER. Na tom se potom připraví na stavbu skutečné "pokusné" elektrárny DEMO a to by nemělo být dříve než 2060.
Napsal jsem to co nejkratší, pokud vás zajímá víc:
https://www.osel.cz/13352-rekordy-zarizeni-jet-a-dalsich-tokamaku-soucasny-stav-fuze.html
I ta videa pod článkem. Případně další články pana Wagnera tu jsou čitelné.
Re: Mez rentability
Pavel A1,2024-04-08 21:37:57
To závisí na tom, co myslíte tím "energeticky vyplácet".
ITER má (až tam pustí směs deuteria a tricia) produkovat více energie, než se do něj vloží. Ale nebude vyrábět elektřinu. Cílem ITERu je testovat chování konstrukčních materiálů v vysokém toku neutronů (tok neutronů má být tak vysoký, že za životnost reaktoru se má každý atom v konstrukčním materiálu čtyřikrát srazit s neutronem), využití neutronů k produkci tricia a samozřejmě se bude studovat chování plazmatu.
Jak z toho dostat elektřinu má zkoumat až reaktor DEMO za pětatřicet let.
Re: Re: Mez rentability
F M,2024-04-09 14:49:06
ITER má přesáhnou vědecké vyrovnání, nevím jestli by byl energeticky v plusu jako celek, (inženýrské vyrovnání) i kdyby se nějaká přebytečná energie z ohřevu plazmatu využila k produkci el? Ale to je jen řečnická otázka, protože se jak píšete používat nebude.
To přemístění atomů v mřížce energií neutronů, nemůžu si přesně vzpomenout, ale bude tuším o 1 skoro 2 řády víckrát. Teď nevím kde jsem to slyšel, asi v některém z videí u článků pana Wagnera. V rozumné době nedohledáno, snad má někdo lepší paměť. Dokáže jeden neutron pohnou zároveň několika atomy?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
