English
Jihofrancouzská Provence proslavená impresionisty a provoněná levandulí přitahuje v posledních letech pozornost fyziků z celého světa. Po určité stagnaci zde znovu ožila stavba nejdražšího výzkumného zařízení termojaderné fúze na světě. Ambiciózní a současně kontroverzní komplex dostal nový impulz letos zjara s nástupem nového ředitele – tak zněla jedna z prvních informací směrem k novinářům při květnové misi do místa zvaného Cadarache.
Všechna fota: Marina Hužvárová, Akademický bulletin
Ambiciózní projekt komplexu pro výzkum termojaderné fúze vyrůstá v jižní Francii.
ITER by měl dokázat, že se vědci nemýlí, když věří v proveditelnost jaderné syntézy způsobem, který lidstvu zajistí téměř nevyčerpatelný a přitom bezpečný zdroj energie, aniž by přitom trpělo životní prostředí. Inspirační zdroj projektu je vlastně hvězdný, neboť proces termojaderné fúze se uskutečňuje ve Slunci a hvězdách. ITER také znamená první globální spolupráci svého druhu. Téměř polovinu nákladů na výstavbu uhradí Evropa, o další se dělí partneři společného mezinárodního podniku, tedy Čína, Indie, Japonsko, Jižní Korea, Ruská federace a USA. I když posledně jmenovaná velmoc letos v září oznámila, že na cestě ITER už předbíhá daleko menší a levnější fúzní zařízení, které vědci na americkém kontinentu sestrojili.
O myšlence vybudovat výzkumné zařízení termojaderné fúze bylo politicky rozhodnuto již v osmdesátých letech minulého století, když si na to podali ruce tehdejší prezidenti velmocí Ronald Reagan a Michail Gorbačov. Právě před 10 lety padlo rozhodnutí o umístění reaktoru ve Francii, přičemž vedení projektu bylo svěřeno jinému uchazeči – Japonsku. Dohodu o projektu za 10 miliard eur podepsali v Moskvě ministři EU, Japonska, USA, Ruska, Číny a Jižní Koreje v červnu 2005.
Jenže harmonogram gigantického společného projektu nabral pro dlouhá diplomatická jednání značný skluz; Spojené státy dokonce zvažovaly, že od něj odstoupí. Rada ITER loni projekt přehodnotila, byl stanoven nový rozsah, harmonogram a nově vyčísleny náklady. Když v březnu vystřídal prof. Osamu Motojimu ve funkci generálního ředitele francouzský fyzik dr. Bernard Bigot, zkušený manažer a ve „fúzní komunitě“ uznávaný odborník, daly se věci do pohybu. Zaměstnanci ITER, s nimiž přišla do kontaktu naše skupina novinářů z nejrůznějších koutů světa, se netajili nadšením, že po letech konečně stavba roste. Cíl nejdražšího pozemského projektu spolupráce napříč kontinenty, tedy získat pomocí termojaderné fúze trvalý zdroj téměř čisté energie, zůstal, i když už se objevily nové technologie, nové zdroje i jiné možnosti. Avšak celosvětový hlad po energii roste – vždyť například v rozlehlé Číně je údajně každý den zprovozněna nová elektrárna. Proto nepřekvapí ani obrovské zastoupení Asie v projektu ani hojná pří-tomnost japonských, čínských i korejských novinářů.
Letos byli pozváni k návštěvě stavby novináři z celého světa.
Ačkoli se reaktor staví pár desítek kilometrů od jihofrancouzského Aix-en-Provence ve vědeckém středisku zvaném Cadarache, kde stavbu zatím prozrazují hlavně vysoké jeřáby, složité zařízení vyvíjejí a konstruují jednotlivé členské země. V nich má projekt na starosti tzv. domácí agentura (Domestic Agency), úřad zodpovídající za dodávky pro ITER. V každé partnerské zemi tento úřad zadává, financuje a přejímá zařízení, ať už je vyrábí průmyslové podniky nebo vyvíjejí výzkumné organizace.
Pořádný oříšek znamená rovněž transport nepředstavitelně silných magnetů, dílů pláště komory ITER, cívek, vinutí a spousty dalších komponent pro zařízení, jehož fungování sice vědci a inženýři teoreticky vypočítali, ale ještě nikdy ho nikdo nemohl vyzkoušet v praxi.
Nový ředitel ITER Bernard Bigot v obležení zástupců médií
Většina nefrancouzských spolupracovníků a návštěvníků Cadarache se dostává letecky do přístavního města Marseille, odkud pokračuje autem, autobusem nebo vlakem. Do přístavů kolem Marseille se dopravuje také většina komponent a zařízení pro výzkumný komplex ITER, ovšem po moři. Přestože si nejvýznamnější francouzský obchodní přístav ve Lvím zálivu vysloužil nelichotivou pověst nebezpečného města s obrovskou invazí přistěhovalců, rozhodně stojí za porozhlédnutí. Funkci hlavního náměstí tu vlastně plní zátoka Starého přístavu Vieux-Port s kotvícími jachtami a čilým ruchem kolem. Mimo historických budov tu člověka zaujme odraz „pozemského života“ pod leštěnou ocelovou střechou nesenou štíhlými sloupy Fosterova pavilonu. Ten se stal lákadlem pro chodce před dvěma lety při příležitosti vyhlášení Marseille za evropské „hlavní město kultury“. Právě před 155 lety byla na jednom ze zdejších hlavních bulvárů La Canebiere otevřena Burza cenných papírů (1860). Dnes můžete před jejím palácem obdivovat vystavený batyskaf COMEX. Vysoko nad přístavem se vypíná katedrála Notre Dame de la Garde, od moře záliv uzavírají pevnosti St. Nicolas a St. Jean a mezi nimi proplouvají lodě k nepříliš vzdáleným Frioulským ostrovům – na tom nejbližším ostrůvku If nechal Alexandre Dumas st. uvěznit svého románového hraběte Monte Christa.
Cadarache představuje jedno z nejdůležitějších evropských vědeckých a technologických center pro výzkum (nejen) jaderné energie. Kopec v místě budoucího zařízení ITER přišel nejen o svůj vršek, ale stavaři do něj ještě vyhloubili obrovskou jámu, kam nainstalovali 493 bezpečnostních protiseizmických prvků. Pět obrovských jeřábů se činí, aby pro reaktor vyrostl 60 metrů vysoký a 97 metrů dlouhý „dům“. Infrastruktura ITER se bude rozkládat na 180 hektarech, kde bude stát 39 budov, ale také například ná-drže na vodu, elektrorozvodná zařízení apod. Hotový už je obrovský sál, kde se budou sestavovat supravodivé magnety – s výjimkou dřevěné bedny s první součástí, která dorazila z Ruska, byl však v době novinářské mise zatím prázdný, i když počátkem příštího roku už by tu měl panovat čilý ruch. Obrovsky těžké zařízení tokamaku vyžaduje odpovídající možnost manipulace – k tomu jsou určeny mj. dva jeřáby o nosnosti dvakrát 375 tun s rozpětím 4,2 m a výškou zvedání 49 m, dále trámový jeřáb s kapacitou 1500 tun a další dva jeřáby dvakrát 50 tun plus 5 tun. Však také například hmotnost jedné cívky reaktoru je 360 tun, což odpovídá plně naloženému Boeingu 747. Hotová tlaková nádoba je při hmotnosti 8000 tun těžší než Eiffelova věž. Vše bude muset být složeno s nejvyšší přesností – žádný z dílčích manažerů nesmí přehlédnout sebemenší nepřesnost, aby výsledné zařízení fungovalo.
Povede se v Cadarache spoutat nesmírnou energii? Bude ITER fungovat? „Nechceme vás za každou cenu přesvědčit, chceme vám to ukázat,“ dostali novináři odpověď. Zdejší vědci chtějí zhmotnit velký sen o spoutání stejného procesu, jaký je zdrojem energie v nitru Slunce. Nikdo neví, zda se to povede, jisté ale je, že každý den prodlevy stojí milion dolarů.
Nejen prací živ je vědec – což po náročné exkurzi v zařízení, které bude mít pouze výzkumné zaměření, ale už se připravuje i jeho zkušební aplikační verze DEMO – předvedla hudební skupina ITER Band, když spustila swing a jazz. Třeba fúzní hudebníci někdy zahrají také u nás na A-Festu. A proč ne? Vždyť se výzkumem termojaderné fúze zabývá i Česká republika, potažmo Akademie věd.
Výzkumné zařízení dalo vzniknout i hudebnímu uskupení ITER Band.
Doc. Jan Mlynář z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR doplňuje: „ITER je trochu i naším projektem, protože jsme členy Evropské unie, tedy jednoho ze sedmi partnerů ITER – a to partnerem nejvýznamnějším; vždyť v EU projekt roste! V Akademii věd má k projektu nejblíže Ústav fyziky plazmatu, který je již mnoho let pověřen koordinací výzkumu termojaderné fúze v naší republice. Čtenáři se v AB 10/2013 mohli detailně seznámit s tokamakem COMPASS, který v ústavu úspěšně pracuje v přímé návaznosti na evropské konsorcium EUROfusion. Jednou z jeho hlavních výhod je přitom skutečnost, že má prakticky shodnou konfiguraci jako ITER, přičemž je téměř přesně desetkrát menší. COMPASS proto významně přispívá do databází, na jejichž základě lze extrapolovat očekávané chování vysokoteplotního plazmatu v ITER. Výsledky našich experimentů tak například iniciovaly změnu v detailním tvarování vnitřních kovových dlaždic tokamaku ITER, které budou vystaveny extrémnímu působení plazmatu. Mladý tým ÚFP AV ČR se také v rámci bilaterální smlouvy s ITER přímo podílí na konkrétních zadáních, jako jsou například návrh diagnostiky Thomsonova rozptylu, vývoj a testování diagnostiky magnetického pole pomocí radiačně odolných hallových senzorů, modelování interakce plazmatu s materiály ITER a další. Měření důležitá pro fúzní reaktory typu tokamak se uskutečňují i v Ústavu fyziky materiálů AV ČR a Ústavu jaderné fyziky AV ČR. V souvislosti s ITER nelze pominout ani vztahy s Centrem výzkumu Řež, které v projektu SUSEN investuje do výzkumu fúze nemalé prostředky, a dále spolupráci s Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT a Matematicko-fyzikální fakultou UK. Obě univerzity pro tento obor vychovávají – s plnou podporou od nás i ze zahraničí – nadějné talenty.“
Návštěvníci Cadarache, respektive ITER, bývají většinou ubytováni v asi 40 km vzdáleném městečku Aix-en-Provence, rodišti malíře Paula Cézanna. Ulicemi tu neslyšně projíždějí bílá elektroautíčka – i ta jsou potenciálními konzumenty finálního produktu fúzních reaktorů. Uplyne ale ještě hodně vody, než se dozvíme, zda se tenhle sen stane skutečností.
MARINA HUŽVÁROVÁ
