PlasmaLab@CTU nás přiblíží k provozu první fúzní elektrárny na světě

V době růstu cen energií je stále více v kurzu hledání nových, čistých zdrojů. Jedním z řešení hrozící energetické krize může být termojaderná fúze. Na jihu Francie již několik let vědci a konstruktéři budují první termojaderný reaktor na světě. Zastoupená je zde i Česká republika. Mezi zapojenými subjekty je mimo jiné Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze (FJFI), která provozuje momentálně jediný funkční tokamak (fúzní reaktor) v Česku. Nyní pro studenty i vědce vedle reaktoru vybudovala fakulta za více než 23 milionů korun moderní laboratoř PlasmaLab@CTU. Slavnostní otevření včetně doprovodného programu proběhne na fakultě (Břehová 7, Praha 1) 17. února 2022 od 17:00.

Když FJFI před 15 lety přebírala od Ústavu fyziky plazmatu AV ČR do své péče tokamak GOLEM, měl jen málokdo tušení, kam až se tato vědecká aktivita rozvine. Kromě vlastního zprovoznění fúzního zařízení a jeho otevření studentům se zde podařilo vybudovat mezinárodní centrum pro výzkum termojaderné fúze, kam mimo jiných zavítal Bernard Bigot, ředitel mezinárodního projektu ITER. Díky jedinečnému systému pro řízení na dálku pomocí mobilního telefonu si výstřel na tokamaku vyzkoušel i monacký kníže Albert II. Tento řídicí systém nyní uvažují převzít i konstruktéři na ITERu pro jeho další ovládání.

Kapacity tokamaku GOLEM však již nedostačují požadavkům na vzdělávání studentů z ČR i ze zahraničí. Proto skupina působící na FJFI kolem doc. Jana Mlynáře vytvořila před časem projekt PlasmaLabu, který doplňuje experimentální vybavení sloužící výzkumu termojaderné fúze. Díky podpoře ve výši 23 milionů korun z evropských investičních a strukturálních fondů mohla vzniknout Laboratoř horkého plazmatu a fúzní techniky, zkráceně PlasmaLab@CTU.

Na studenty zde čeká soustava vakuových komor, možnost práce s pěti různými plyny, lineární magnetická past, rezonanční dutina či mikrovlnná interferometrie a řada špičkových přístrojů pro optická měření. „PlasmaLab@CTU nabídne studentům možnost získat zkušenosti v oblasti měření a diagnostiky plazmatu, jednoho z klíčových oborů ve vývoji termojaderné elektrárny,“ vysvětluje Dr. Jana Brotánková z KF a pokračuje: „Abychom udrželi hořící palivo v reaktoru, musíme vědět, jak se chová. Do prostředí s teplotou několika set miliónů stupňů Celsia nelze vložit obyčejný teploměr, to už vyžaduje sofistikované měřicí metody. Studenti zde budou pracovat například s elektrostatickými sondami a magnetickými senzory.“ Elektrostatické sondy měří výbojové plazma ve vakuovém recipientu. Aparatura slouží i jako „test bed“, neboli kolébka pro případné inovativní designy navržené samotnými studenty. Je pro ně připravena také úloha pro vybroušení zručnosti v práci s magnetickými senzory; je to důležitý krok pro práci se zpětnou vazbou pro stabilizaci plazmatu, jedním z nejzákladnějších požadavků pro vlastní termojadernou elektrárnu, ale také jeden z nejobtížněji dosažitelných.

Perlou PlasmaLabu@CTU je 3D mikroskop, nejvyšší třída optické mikroskopie, který se dostane až na samou hranici viditelného světla. Mikroskop je zde zejména pro materiálový výzkum jednoho z nejzávažnějších témat fúze: sledování následků interakce plazmatu s povrchem nádoby. Toto zařízení umožňuje řešit jeden z hlavních požadavků na funkčnost termojaderné elektrárny, a to zachování co nejdelší životnosti reaktorové nádoby.

„PlasmaLab@CTU budou využívat především studenti FJFI v novém doktorském programu Fyzika vysokoteplotního plazmatu a termojaderné fúze, který jsme založili společně s belgickou Univerzitou v Gentu, ale je otevřen i pro naše pregraduální studenty, včetně studentů společného evropského magisterského programu FUSION-EP, nebo pro mezioborové bádání například v oblasti optiky či materiálového inženýrství. Kromě toho budeme rádi, když o PlasmaLab@CTU, jehož součástí se stává i tokamak GOLEM vedený Dr. Vojtěchem Svobodou, budou i nadále mít zájem studenti jiných univerzit v ČR či v zahraničí. Věřím, že všichni tuto investici ocení podobně, jako oceňují tokamak GOLEM,“ doplňuje doc. Jan Mlynář.

Slavnostní otevření PlasmaLab@CTU proběhne ve čtvrtek 17. února od 17:00 na Břehové 7, Praha 1. U příležitosti této akce se na FJFI sejdou přední osobnosti v oblasti fúze. Kromě nich jsou zváni také mladí vědci a studenti tohoto oboru, protože je třeba rozvíjet kontakty a budovat nové spolupráce napříč generacemi. Kromě samotné prohlídky prostor PlasmaLab@CTU jsou pro všechny návštěvníky připraveny krátké přednášky s ohlédnutím do minulosti, ale i o budoucnosti termojaderné fúze v ČR i ve světě.

V Praze 15. února 2022

Kontakt pro média:
Jan Kadeřábek
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Tel: +420 603 444 144