Bez názvu
Sní o jaderné fúzi, šarlatáni a zaseknutý kachník. Zabalení sluneční energie bude vždycky za 20 let.
Autor: ****Charles Seife | Publikováno 3. ledna 2013, 5:00 ráno ET
Článek v francouzštině ve formátu Pdf
Kryostat tvoří válcový vakuumový obal kolem vakua ITER a nadvodičů, funguje v podstatě jako obrovský chladící zařízení. Bude vyroben z nerezové oceli o tloušťce 50 až 250 mm. Struktura je navržena pro objem 8 500 m³. Rozměry budou 29,4 metru v průměru a 29 metrů výšky. Hmotnost bude přes 3 800 tun, čímž se stane největší vakuumovou nádobou z nerezové oceli, která kdy byla vyrobená.
Před několika týdny skupina vědců zabývajících se fúzí použila jihokorejské peníze k zahájení návrhu stroje, který nikdo skutečně nečeká, že bude postaven a který pravděpodobně nefunguje ani kdyby byl postaven. To dělá stroj ještě trochu absurdnějším než ten ve Francii, který bude nebo nebude postaven a který, pokud bude někdy dokončen, určitě nebude sloužit tomu, pro co byl původně určen. Pokud jste uhodli, že příběh jaderné fúze může být trochu zvláštní, máte pravdu.
Z jedné strany je příběh jaderné fúze plný šílených, šarlatánů, naivních a ideálů, kteří sní o tom, že vyřeší energetické problémy planety. Jedním z nejznámějších byl Martin Fleischmann, který zemřel minulý rok. Spolu s kolegou Stanleym Ponsem si myslel, že přeměnil vodík na helium v nádobě v jeho laboratoři, a nikdy mu nenapadlo, že kdyby to skutečně dokázal, uvolnil by tolik energie, že by jej a jeho spolupracovníky zničil záření vzniklé reakcí. Fleischmann nebyl první: Ronald Richter, německý emigrant, který se zapletl do intrik paláce Juan Peróna, předběhl Fleischmanna o téměř čtyři desítky let a nový intrikán, Andrea Rossi, nebude posledním.
Důvod je snadný: Na papíře má fúze prakticky neomezený potenciál. Fúzní reakce uvolní obrovské množství energie tím, že spojuje lehké atomy, jako je vodík, do těžších, jako je helium. (Základní fúze je opakem štěpení: rozpad těžkých atomů, jako je uran, na lehčí.) Fúze je proces, který napájí Slunce, a je tak účinná, že bychom měli na Zemi dostatek jaderného paliva, aby pokryla všechny energetické potřeby našeho civilizačního systému – téměř navždy. Problém je v tom, že je opravdu těžké dostat tyto atomy do tak silného kontaktu, aby došlo k fúzi. Musíte dosáhnout extrémních teplot desítek nebo stovek milionů stupňů Celsia, aby atomy byly rychlé dost, aby reakce začala. Ale jak vaše palivo zahříváte, musíte ho udržet koncentrované. Plazma o teplotě 100 milionů stupňů chce explodovat ve všech směrech, ale pokud chcete, aby reakce pokračovala, musíte ji udržet uzavřenou. Jak vytvoříte lahvičku? Lahvička Slunce je gravitace. Protože Slunce je tak hmotné – více než 300 tisíc nás – má obrovské gravitační pole. To pole a tato tlaková síla stlačují a udržují hořlavý vodík a zabrání mu, aby se rozletěl ve všech směrech. Ale bez hmotnosti slunečního rozměru, která by poskytla gravitaci, musíme najít jiné způsoby.
Jeden z nich, který skvěle funguje, spočívá v použití atomové bomby jako lahvičky. 1. listopadu 1952 Amerika využila fúzní energii k odstranění ostrova Elugelab v Pacifiku z povrchu planety. Jádro testu „Ivy Mike“ bylo v podstatě velký chladný nádrž s těžkým vodíkem. Na jednom konci byla bomba s plutoniem typu Nagasaki, která při explozi stlačila palivo, zahřála ho na miliony stupňů a udržela ho uzavřené. Během zlomku sekundy byla na povrchu Země uvolněna síla ohně jednoho slunce. Bomba, která zničila Hirošimu, měla ekvivalentní sílu přibližně 15 tisíc tun TNT. Ivy Mike měl sílu přibližně 10 megatun, tedy přibližně 700krát silnější. A teoreticky neexistuje horní hranice velikosti těchto zařízení, pokud to chcete. (Sovětský svaz v roce 1960 vybuchl monstrózní bombou o velikosti 50 megatun.)
Zařízení funguje, ale je to velmi špatné řešení pro energetické potřeby planety. Je těžké přeměnit fúzní zbraň na bezpečného dodavatele elektrické energie. To neznamená, že bychom se pokusili využít výbušnou výbušnou energii. Edward Teller, otec Dr. Folamour z Ivy Mike, se pokoušel přesvědčit svět, že fúzní zbraně by mohly být použity pro mírové účely – ovládání počasí, extrakce zemního plynu, výstavba přístavu v masivním skalním útvaru v Aljašce a dokonce i rozpad Louny. Ano, Edward Teller chtěl rozpadnout Měsíc, podle jeho vlastních slov, „abychom mohli sledovat druhu poruch, které by to mohlo způsobit.“
Sní o neomezené fúzní energii Teller nezemřel spolu s ním. Národní laboratoř Lawrence Livermore, bývalá hřiště Teller, je nyní místem obrovského stroje za více než 4 miliardy dolarů, projektu fúze známého jako National Ignition Facility (NIF). Cílem je stlačit malou částku těžkého vodíku velikosti hrášku pomocí laseru tak obrovského, že by z něj zrudl a způsobil emoce i atomizátor Měsíce. Předpokládaným cílem je vyprodukovat více energie z fúze atomů vodíku, než energie, která byla dodána laserem. A vědci z NIF předpovídali, že úspěch dosáhnou v roce 2010… poté, že se jim podaří v říjnu 2012… poté, že NIF dokázal, že předpovědi vědců z Livermore byly úplně špatné. (Poznámka překladatele: projekt Megajoule je jeho francouzský ekvivalent.)
To je dokonalý výsledek. Livermore předpovídalo úspěšnou fúzi laserem od konce 70. let, a vždy selhalo v plnění svých předpovědí. Ve skutečnosti kritici (včetně mě) dlouho říkali, že všechny představy NIF jako zdroje fúzní energie jsou absurdní. Laser je navržen pro studium jaderných zbraní, nikoli pro výrobu energie. (A ani dobře nezvládne výzkum zbraní.) Přesto vědci z Livermore stále tvrdí, že jejich extrémně drahý výzkum laserů nějakým způsobem vyprodukuje fúzní energii, i když museli přijmout představu, že mají šanci na úspěch, která je důstojná Rube Goldberg. (Pro ty, kdo počítají body, i poslední projekt bude úspěšný, pokud bude financován.)
Livermore není sám, když jde o přehnané prodeje fúzní energie. Už v roce 1955, před vynálezem laseru, fyzici předpovídali, že fúzní energie bude k dispozici na požádání do 20 let. V té době byla jedinou praktickou metodou uzavření oblaku vodíku o teplotě několika milionů stupňů, kromě výbuchu atomové bomby, použití obrovských magnetů. V té době se vědci po celém světě pokoušeli navrhnout stroje, které by pomocí silných elektromagnetických polí uzavřely a ohřály hořící oblaky vodíku. To se nepovedlo, i po desítkách let neúspěšných pokusů byly magnetické lahvičky prostě příliš netěsné. Přesto byla fúzní energie stále jen o kousek dál.
Magnetická fúze nebyla jen pro Američany, ale i pro Sověty, Němce, Japonce, Angličany; každý, kdo měl význam v výzkumu, měl program magnetické fúze, který by mohl napájet síť v následujících desetiletích. Alespoň to bylo tak, dokud v roce 1985 nebyl v Ženevě uspořádán americko-sovětský summit, kde Reagan a Gorbačov se dohodli, že naše země budou společně hledat fúzní energii. Během několika let se všichni, kdo měli význam, stali součástí obrovského miliardového projektu stavby obrovské magnetické fúzní lahvičky známé jako ITER.
Pro vytvoření něčeho takto složitého je potřeba opravdu mezinárodní úsilí. Přesto, pokud by vaší jedinou zdrojovou informací byla vlastní historie projektu ITER, neměli byste ani tušení, jak moc byl projekt vnitřně zdržen. V žádném případě se nezmíní o Homérovských bojích o překročení rozpočtu v 80. a na začátku 90. let. Žádné odkazy na to, jak vědci pracující na národních projektech fúze – jejichž rozpočty byly pohlceny projektem ITER – pracovali v pozadí, aby projekt mezinárodní zničili. (A úspěšně: V roce 1998 se USA stáhly z projektu, což vrátilo celou věc zpět na čistý papír.) Žádné zmínky o výrazném zmenšení velikosti ITER (stal se ITER-Lite). Žádná uznání skutečnosti, že nová, levnější stroj jednoduše nebude schopen dosáhnout původního cíle ITER – „zapálení a trvalé hoření“, fúzní reakce, která by mohla být udržována nekonečně.
Po odstoupení USA se zbývající partneři seskupili a zpět k ekonomickému návrhu a minimálnímu rozpočtu. USA se pak vrátila, a stavební týmy dokonce začaly zakládat základy ve Francii na místě reaktoru. Ale i přes tyto povzbuzující vývoje je obnovovaný projekt katastrofální, táhne se dolů stejnými silami, které zničily původní projekt ITER. Minimální rozpočet (původně kolem 5 miliard dolarů, když USA připojily projekt) narostl do proporcí Falstaffa (poslední odhad je 20 miliard dolarů), a každý rok se odkladá datum dokončení. (Rychlý pohled do archivu Internet Wayback Machine zobrazuje data v průběhu.)
Současná dráha obnovy ITER je pro všechny, kdo sledoval původní projekt, neuvěřitelně známá. Nejprve rostoucí náklady a posunutí plánu, poté nevyhnutelně začínají USA mít potíže s plněním své části rozpočtu. V roce 2008 začali američtí úředníci říkat Kongresu, že kvůli omezeným rozpočtům pravděpodobně nebudou schopni splnit svou dohodnutou částku na projektu ITER. V pokusu o uzavření rozpočtu ministerstvo energie výrazně zmenšilo náš národní program fúze, ale prostě tam není dost peněz pro všechny. (Jak Dianne Feinstein v březnu zeptala ministra energie Stevena Chua: „A co když budeme dále financovat [ITER], odkud se vezmou 300 milionů dolarů [na naši příspěvek – brzy roční – k ITER]?" Odpověď ministra Chua: „Senátorko, ptáte se na velmi důležitou otázku, kterou jsme si sami položili.“) Samozřejmě národní specialisté na fúzi, jejichž rozpočty byly zničeny, se začínají panikovat.
V tomto kontextu je nedávné oznámení Princeton Plasma Physics Laboratory, že spolupracuje s Jižní Koreou na návrhu fúzního reaktoru – který má stejnou šanci být postaven jako sníh na zemi v pekelné kouři – ukazuje chaos, který zavládl v komunitě fúze. Vědci z PPPL slibují prototypovou fúzní elektrárnu o výkonu jedné miliardy wattů pro roky 2030 (za 20 let!), bez pomoci dat z projektu ITER. Protože hlavní důvod projektu ITER je přispět k návrhu demonstrační elektrárny, zdá se, že 2