Postavte si doma skutočný reaktor na jadrovú fúziu

Nukleárny fúzny reaktor, zdroj čistej a takmer neobmedzenej energie, nie je len výsadou veľkých vedeckých laboratórií. S istou dávkou odhodlania, technických zručností, zásobou peňazí a dodržiavaním bezpečnostných opatrení ho možno postaviť aj doma.

Webový vývojár Mark Suppes sa v roku 2010 stal 38. človekom na svete, ktorému sa podarilo dosiahnuť jadrovú fúziu vo vlastnoručne vyrobenom reaktore. A nebol sám. Na internete koluje množstvo príbehov nadšencov, ktorí sa pustili do tohto ambiciózneho projektu.

Ako je to možné? Fúzny reaktor, na rozdiel od tradičných jadrových reaktorov na štiepnu reakciu, funguje na princípe spájania ľahkých atómov, najčastejšie izotopov vodíka. Tento proces uvoľňuje obrovské množstvo energie bez produkcie skleníkových plynov a rádioaktívneho odpadu. Hoci stavba takéhoto zariadenia vyžaduje technické znalosti a šikovnosť, nie je to nemožné.

Množstvo návodov a tipov na stavbu vlastného reaktora je na internete verejne dostupných. Budete potrebovať vákuovú komoru, vysokonapäťový zdroj, detektor neutrónov a deutérium, palivo pre reaktor. V komore sa vytvorí vákuum a deutérium sa ionizuje pomocou vysokého napätia, čím vznikne plazma. V tejto plazme dochádza k fúzii jadier deutéria, pričom sa uvoľňuje energia a neutróny, ktoré detektor zachytáva. Suppes nakúpil všetky potrebné súčiastky na eBay za približne 40-tisíc dolárov.

Čo je deutérium?

Symbol: D alebo ²H
Čo to je: Izotop vodíka, ktorého jadro obsahuje jeden protón a jeden neutrón (oproti bežnému vodíku, ktorý má len protón).
Výskyt: Prirodzene sa vyskytuje vo vode, približne jeden atóm deutéria na 6 400 atómov vodíka.
Použitie: Využíva sa v jadrovej fúzii ako palivo, v jadrových reaktoroch ako moderátor, a v rôznych vedeckých a priemyselných aplikáciách.
Zaujímavosť: Ťažká voda (D₂O), kde sú atómy vodíka nahradené deutériom, má vyššiu hustotu a bod varu ako bežná voda.

Experti uisťujú, že domáce reaktory sú relatívne bezpečné, pretože neobsahujú vysoko rádioaktívne štiepne materiály ako urán alebo plutónium, a množstvo rádioaktívnych izotopov použitých pri fúzii je výrazne nižšie. Neil Calder, šéf komunikácie pre Iter, medzinárodný projekt zameraný na demonštráciu realizovateľnosti fúznej energie, vo viacerých rozhovoroch zdôrazňuje, že neexistuje žiadna šanca na akýkoľvek druh nehody s fúziou.

Samotná myšlienka je určite veľmi zaujímavá, no netreba zabúdať, že stavba fúzneho reaktora je náročný projekt. Vyžaduje si veľa úsilia, vedomostí a predovšetkým dodržiavanie všetkých bezpečnostných opatrení. Ale ten, komu sa to podarí, bude mať doma nielen fascinujúci vedecký experiment, ale aj kúsok budúcnosti – čistý a takmer neobmedzený zdroj energie.

Napájať týmto spôsobom domácnosť však asi nebude reálne, keďže udržať fúziu v tomto type reaktora s elektrostatickým princípom je rovnako náročné ako pri profesionálnych tokamakoch, ktoré na udržanie plazmy využívajú elektromagnetické polia a teploty ako na Slnku. Aktuálne najdlhšie sa to podarilo kórejským vedcom tento rok a bolo to na 48 sekúnd.