Čína postavila 582-tonový magnet pre jadrovú fúziu. Veľkosťou aj energiou prekonáva riešenie projektu ITER
Čínski vedci predstavili 582-tonový supravodivý magnet pre fúzne reaktory. Veľkosťou aj uloženou energiou prekonáva riešenie projektu ITER.
Vedci v čínskom meste Che-fej dosiahli významný pokrok vo vývoji technológií pre jadrovú fúziu. Predstavili najväčší supravodivý magnet svojho druhu, ktorý má slúžiť v budúcich fúznych reaktoroch. Zariadenie váži 582 ton a podľa čínskych vedcov prešlo komplexným hodnotením odborníkov.
Magnet vyvinul Inštitút fyziky plazmy Čínskej akadémie vied. Ide o takzvaný toroidálny magnet poľa, ktorý patrí medzi najdôležitejšie časti fúzneho reaktora. Vývoj takýchto komponentov predstavuje jeden z najväčších technických problémov pri snahe využiť jadrovú fúziu ako nový zdroj energie. Fúzia totiž sľubuje obrovské množstvo energie bez rovnakého typu dlhodobého rádioaktívneho odpadu, aký vzniká pri klasickom jadrovom štiepení.
Researchers in Hefei, capital of east China’s Anhui Province, have unveiled the world’s largest Toroidal Field (TF) superconducting magnet for fusion reactors. Weighing 582 metric tonnes, it confines plasma at hundreds of millions of degrees Celsius and stores three times as much… pic.twitter.com/fG49VvoUlW
— China Takeaway (@China24Official) June 27, 2026
Ako funguje fúzny reaktor?
Aby bolo jasné, prečo sú tieto magnety také dôležité, treba pochopiť samotný princíp jadrovej fúzie. Fúzny reaktor sa snaží napodobniť proces, ktorý prirodzene prebieha v jadre Slnka. Tam sa ľahké atómové jadrá, najmä vodík, spájajú do ťažších prvkov. Pri tomto procese sa uvoľňuje obrovské množstvo energie.
Na Zemi vedci najčastejšie pracujú s izotopmi vodíka, deutériom a tríciom. Keď sa ich jadrá pri extrémne vysokých teplotách spoja, vznikne hélium a uvoľní sa energia. Problém je v tom, že na spustenie tejto reakcie musí plazma dosiahnuť teplotu niekoľko desiatok až stoviek miliónov stupňov Celzia. Žiadny bežný materiál na svete nedokáže takéto podmienky priamo vydržať. Preto vedci využívajú magnetické pole.
Neprehliadni
Supravodivé magnety držia extrémne horúcu plazmu
Väčšina moderných fúznych reaktorov používa zariadenie nazývané tokamak. Má tvar podobný veľkej dutine alebo prstencu a jeho úlohou je udržať rozpálenú plazmu vo vnútri bez kontaktu so stenami reaktora. Práve tu prichádzajú na rad supravodiče. Supravodivý materiál dokáže pri veľmi nízkych teplotách viesť elektrický prúd takmer bez odporu. To znamená, že magnetické cievky môžu vytvoriť extrémne silné magnetické polia s menšími energetickými stratami.
Toroidálny magnet vytvára magnetické pole v tvare prstenca okolo plazmy. Toto pole zabraňuje tomu, aby sa častice pohybujúce extrémnou rýchlosťou dostali k stenám vákuovej komory. Ak by plazma narazila do stien reaktora, ochladila by sa a fúzna reakcia by sa zastavila. Zároveň by mohlo dôjsť k poškodeniu samotného zariadenia.
„Supravodivé magnety vytvárajú silné magnetické pole, ktoré udržiava plazmu zahriatu na stovky miliónov stupňov Celzia,“ uviedol Inštitút fyziky plazmy Čínskej akadémie vied.
Nový čínsky magnet má rozmery, ktoré prekonávajú podobné zariadenia používané v medzinárodných fúznych projektoch. Vedci uvádzajú, že jeho objem je približne 1,3-krát väčší než objem toroidálneho magnetu používaného v projekte ITER. Zároveň dokáže uložiť približne trojnásobné množstvo energie.
ITER je jeden z najväčších experimentálnych fúznych projektov na svete, na ktorom spolupracujú krajiny vrátane Európskej únie, Číny, Indie, Japonska, Ruska, Južnej Kórey a Spojených štátov. Cieľom projektu je ukázať, že jadrová fúzia môže fungovať ako stabilný zdroj energie.
Magnet musí vydržať desaťročia v extrémnych podmienkach
Vývoj supravodivých magnetov pre fúzne reaktory nie je iba otázkou veľkosti. Komponenty musia fungovať spoľahlivo počas desaťročí. Čínsky magnet má podľa vývojárov vydržať približne 60 rokov prevádzky v prostredí, kde bude vystavený extrémne nízkym teplotám potrebným pre supravodivosť, vysokým elektrickým prúdom, silnému žiareniu a obrovskému mechanickému namáhaniu.
Okrem hlavného toroidálneho magnetu dokončili čínski vedci aj testovanie ďalšieho dôležitého komponentu, vysokoteplotnej supravodivej centrálnej solenoidovej cievky. Táto cievka má pomáhať pri vytváraní a riadení elektrického prúdu v plazme. Podľa vývojárov dosiahli jej kľúčové parametre úroveň porovnateľnú s najpokročilejšími technológiami vo svete.
Aj napriek výraznému pokroku zostáva komerčná jadrová fúzia veľmi náročným cieľom. Vedci musia vyriešiť množstvo problémov, od dlhodobej stability plazmy až po výrobu materiálov, ktoré vydržia náročné prostredie reaktora.
Fúzia však láka odborníkov preto, že by mohla ponúknuť veľké množstvo energie z relatívne malého množstva paliva.
„Tieto úspechy ďalej posilnili základ pre výstavbu čínskych fúznych reaktorov,“ uviedli vývojári magnetov.
Nový supravodivý magnet preto neznamená, že fúzne elektrárne začnú okamžite vyrábať elektrinu pre domácnosti. Predstavuje však ďalší krok v riešení jednej z najťažších technologických úloh modernej energetiky.
