Laserová palba, slibný nástroj pro jadernou fúzi

V šedesátých letech 20. století, když vědci vyvinuli první lasery, byly označovány za "řešení, které samo hledá problémy". S řadou z nich si lasery poradily, brzy by ale mohly mít před sebou zatím největší úkol - jak odvrátit světovou energetickou krizi bez nepříznivých vlivů na  životní   prostředí  .

HIPER VERSUS NIF

Výzkumný tým z laboratoře RAL v anglickém hrabství Oxfordshire, ve spolupráci s partnery ze 14 zemí, přišel s ambiciózním návrhem - aby se lasery využily k napodobení fyzikálních reakcí, které se odehrávají ve středu Slunce a v každé jiné hvězdě ve vesmíru, kde dochází k jaderné fúzi. Britský projekt s názvem HiPER (High Powered laser Energy Research) označila EU jako prioritní. Byl navržen, aby starý kontinent neztratil krok s obdobným americkým projektem National Ignition Facility (NIF) v kalifornském Livermore. Ten má být dokončen v roce 2010 a podle fyziků může mít laser NIF dostatečný výkon k tomu, aby nastartoval jadernou fúzi. Jak mnoho energie bude třeba, ukázaly již zkoušky jaderných zbraní v 80. letech minulého století v nevadské poušti.

Výzkumné práce v Británii se uskutečňují na laseru Vulcan, který by měl být nejsilnější na světě. Ředitel vědeckého pracoviště Central Laser Facility Mike Dunne uvedl, že úspěšný experiment svět určitě zaznamená a politici budou přemýšlet, jak ho využít. Američané z NIF a britský projekt HiPER přitom k laserové fúzi přistupují dost odlišně. Lze to přirovnat k dieselovému a benzinovému motoru. "Centrum NIF je dieselové". Lasery mají zářit na kousky materiálu a stlačit ho do bodu, kdy jeho teplota a tlak umožní fúzní reakce. Kolektiv z Hiperu naopak použije dvě sady laserů. Jedna stlačí palivo a druhá - jako svíčka v autě - je zažehne. Zvolené řešení se vyhne velké překážce, protože palivo nemusí být pod tak velkým tlakem.

KDYŽ SE ZE DVOU JEDEN STANE...

Pokud se dosáhne jaderné fúze, uvolní se velké množství využitelné energie, v což fyzikové již dlouho doufají. Předpokládají, že se při ní spojí za vysokých teplot dva atomy vodíku v jeden atom hélia. Při procesu se ztratí jen malá část materiálu, vedlejší produkty nejsou radioaktivnější než například nemocniční  odpad  . Vysoký gravitační tlak v slunečním jádru umožňuje, aby fúze probíhala za teplot kolem 10 milionů stupňů Celsia. Při mnohem nižších tlacích na Zemi by musely teploty přesahovat 100 milionů stupňů. Projekt HiPER toho chce dosáhnout za pomoci mimořádně silných laserů. Některé by v bodě o průměru menším než 1 mm koncentrovaly energii, která by odpovídala 10.000násobku celé produkce britské energetické sítě. Velkou předností je, že při jaderné fúzi nemůže nastat žádná nekontrolovatelná jaderná reakce, která zničila reaktor v Černobylu, .

... TAK JADERNÁ FÚZE "VZPLANE"

EU zamýšlí financovat projekt HiPER, který by měl vést k výstavbě fungujícího zkušebního reaktoru. Zájem projevují i britské instituce, které finančně podporují vědecký výzkum. Vědci přitom připouštějí, že je třeba ještě hodně pracovat na laserech, zvláště aby "pálily" dost rychle a udržely chod fúze v reaktoru. Jsou nutné paprsky o řád výkonnější než dnes a vystřelující několikrát za vteřinu. Náklady na projekt zřejmě převýší 50 mil. eur, skutečné náklady na stavbu reaktoru ale mohou dosáhnout až půl miliardy eur. "Nejde o okamžité řešení světové poptávky po energii, ale budeme-li důrazní, mohli bychom ji vyrábět v reaktoru v roce 2030," říká ředitel projektu Mike Dunne. "Kdyby to stálo stamiliony liber, vypadá to jako hromada peněz. Ale je to nic, pokud se podaří vyřešit globální energetické problémy," dodává.