Mohlo by vás také zajímat
„Dívej, jak mi to tam přetéká.“ Solár na každém balkoně nás nezachrání
Vladimír Brůna 26. září 2023Investor Vladimír Brůna se zamýšlí nad budoucností českého energetického mixu a budoucích zdrojů elektřiny v České republice.
RePlanet. Ekologické hnutí, které bojuje proti Greenpeace a podporuje jádro
František Novák 18. září 2023Tradiční zelená ekologická hnutí a politické strany s nimi spojené celé dekády vystupují také proti využívání jaderné energie. To se…
Chladicí vesty. Stále populárnější pomůcka pro lidi, kteří musí pracovat ve vedru
František Novák 6. září 2023Stále vyšší teploty nutí mnoho profesí používat chladicí vesty, které lze naplnit ledem. Na celém světě stoupá obliba u řady…
- ČLÁNEK
Co s jaderným odpadem? Pomoci by mohlo elektromagnetické dělo, které ho pošle ke Slunci
Technologie, která má sloužit zejména pro vojenské účely, by se dala využít také k likvidaci radioaktivního odpadu ve vesmíru. Jaderný materiál by se elektromagnetickým dělem vystřeloval směrem ke Slunci, vysoké teploty by odpad zlikvidovaly.
Jaderný materiál by mohl být elektromagnetickým dělem vystřelován směrem ke Slunci, vysoké teploty by odpad zlikvidovaly. Na snímku projekt americké armády. Zdroj: Navsea
Nové elektromagnetické dělo má být zbraní budoucnosti. Může ale sloužit i pro mírové účely, například k likvidaci radioaktivního odpadu nebo jako zdroj energie.
Stejně jako jiné vynálezy minulosti, třeba dynamit či jaderné štěpení, ukazuje technologie svou dobrou i zlou tvář. Elektromagnetické dělo může v budoucnu hrát velmi rozdílné role, uvádí server Futurezone.
Kromě ničivé síly to je i využití při výzkumu vesmíru, dobývání nerostných surovin mimo Zemi, ale také jako varianta k likvidaci jaderného odpadu. Objevují se teoretické koncepty, že by dělo mohlo nebezpečný odpad vystřelovat směrem ke Slunci. Extrémní teploty by jej zničily.
Že tento projekt není pouhou fantasmagorií, ukazuje to, že se ve Francii o využití děla k ničení jaderného odpadu vážně zajímají na École Polytechnique, nejznámější francouzské technické univerzitě v Palaiseau nedaleko Paříže.
Tuny vyhořelého paliva ročně
Země galského kohouta totiž dvě třetiny své spotřeby elektřiny pokrývá právě z jaderných zdrojů a produkuje tuny vyhořelého paliva ročně (podle studie výše zmíněné univerzity je to skoro 9 tun paliva ročně, pozn. red.). Vysoce radioaktivního materiálu, který uvolňuje záření stovky tisíc let, je necelých devět tun ročně.
Vystřelení materiálu rychlostí 30 kilometrů za sekundu směrem ke Slunci by mohlo být jednou z možností, jak elektromagnetické dělo využít.
Na jeho vývoji v současné době pracují Spojené státy. Ve zkouškách je Pentagon nejdále, ale ideu rozvíjejí i další země: Rusko a Francie společně s Německem. Hovoří se také o Indii a pochopitelně o Číně.
„Princip elektromagnetického urychlovače je relativně jednoduchý. Sestává z generátoru proudu připojeného ke dvěma paralelním kolejnicím. Na kolejnice lze umístit projektil, který obvod uzavírá. Proud vytváří magnetickou indukci a působí kolmo k pohybu elektronů. Když v obvodu proudí proud, indukčně vytváří magnetické pole. Toto pole bude působit na elektrony, které projektil tlačí ve směru kolejnic,“ vysvětlil před dvěma lety Nicolas Cruaud v příspěvku pro konferenci SpaceOps, kterou pořádá Americký institut pro letectví a astronautiku (AIAA), jenž je největším profesním sdružením svého druhu na světě.
VIDEO: Americké námořnictvo testuje dělo na svých lodích
Zdroj: US Military System, Youtube.com
Definitivní zničení
| Z historie vývoje |
| Už v roce 1919 si nechal Francouz Louis Octave Fauchon-Villeplee patentovat ve Spojených státech elektrické dělo. Za druhé světové války na elektrické protiletadlové zbrani pracovali němečtí vývojáři. Uvažovaná rychlost střel měla dosáhnout dvou tisíc metrů za sekundu. Po roce 1950 elektromagnetické dělo zkonstruovali vědci v Austrálii. Zdroj: Wikipedia |
Další varianty ničení nebo ukládání jaderného odpadu jsou mnohem rizikovější z pohledu ochrany životního prostředí.
Historicky se nejprve uvažovalo o ukládání vyhořelého paliva z reaktorů na dno oceánů, později se prosadila myšlenka o hlubinných úložištích, která mají mít životnost stovky tisíc let. Zničení ve vesmíru je z tohoto pohledu definitivní, a tím i bezpečnější, argumentuje Nicolas Cruaud.
Na výzkumu této možnosti se podílí i francouzská organizace ANDRA, zodpovědná za nakládání s jaderným odpadem. Zamýšlený projektil do elektromagnetického děla s jaderným materiálem by měl vážit 2,3 kilogramu a jeho délka by byla 50 centimetrů. Projektil by měl obsahovat 100 gramů vysoce jaderného materiálu.
Obal má tvořit uhlík. Kolejnice elektromagnetického děla by musely mít délku 580 metrů. Náklady na energii, jež by takovou střelu vystřelila, by byly údajně jen 130 eur. Elektrické zařízení pro nabíjení děla by stálo 360 milionů eur.
Je to reálné?
Publicista a zakladatel webu Universe Today Fraser Cain, který se specializuje na vesmírné technologie, před třemi lety uvedl, že vystřelování radioaktivního materiálu směrem ke Slunci může dávat smysl. Hvězda totiž podle něj může fungovat jako výkonný „kompostér“ při teplotách několika milionů stupňů Celsia.
Klíčovou otázkou ale zůstává, zda by takové řešení bylo ekonomicky smysluplné. Nyní se ročně vyprodukuje z jaderných elektráren 97 tisíc tun radioaktivního odpadu.
Cain počítá s tím, že v současnosti stojí dopravit kilogram nákladu na nízkou oběžnou dráhu deset až dvacet tisíc dolarů. Společnost SpaceX se dostala na 2 500 dolarů. Elon Musk dokonce slibuje snížit náklady až k deseti dolarům za kilogram.
Pokud by se počítalo s vystřelením 12 tisíc tun vysoce radioaktivního materiálu na oběžnou dráhu, při ceně 2 500 dolarů za kilogram by to ročně znamenalo 30 miliard dolarů.
Navíc v případě havárie rakety by se radionuklidy rozptýlily v atmosféře, namítl Cain. Dostat odpad až ke Slunci by znamenalo vynásobit tuto sumu dvacetkrát, pak už by to znamenalo ročně 1,2 bilionu dolarů.
MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:
Místo Ruska nabízejí Ukrajině plyn Američané. Chtějí rozšířit svůj vliv v Evropě
Přetahovaná mocností o nadvládu nad algoritmy. Nejvýkonnější superpočítač mají nyní Japonci
Jiří Hynek: Vláda musí dotáhnout vojenské zakázky co nejrychleji
Levnější než tokamak
Ve Velké Británii zase zkoumají možnosti elektromagnetického děla při produkci fúzní energie na Oxfordské univerzitě. Vývojem této technologie za zabývá firma First Light Fusion, již založili oxfordští akademici Nicolas Hawker a Yiannis Ventikos.
Projektil vystřelený z elektromagnetického děla může vytvořit termojadernou fúzi po nárazu do „terče“. Jednalo by se o řešení, jež je řádově levnější než současné projekty tokamaků (zařízení vytvářející toroidní magnetické pole, pozn. red.).
Hawker tvrdí, že dosavadní simulace ukazují, že tato cesta není slepou uličkou. Cíl, který má projektil zasáhnout, obsahuje palivo (izotopy vodíku – deuterium a tritium). Energie uvolněná při nárazu vede k tomu, že se izotopy spojí a vytvoří helium a volné neutrony. Na krátký čas se vytvoří plazma, která má mít vyšší teplotu než Slunce a hustotu větší než olovo.
Pro vystřelení projektilu zkouší First Light Fusion, která už zaměstnává 40 lidí, právě elektromagnetické dělo s názvem Machine 3. Cílem je vystřelit náboj rychlostí až 30 kilometrů za vteřinu. Tím by mělo být dosaženo při nárazu projektilu cíle vysoké teploty, přesahující milion stupňů Celsia.
Přesný popis technologie ale firma tají, protože jej považuje za obchodní tajemství. Nicméně náklady na dělo podle firmy činí „jen“ čtyři miliony liber, a je tak výrazně levnější než stavba fúzního reaktoru.
ITER za všechny peníze
Vytvořená plazma by tak byla násobně levnější, než je případ projektu termonukleárního reaktoru ITER, který se staví ve Francii. Náklady tohoto projektu se odhadují na desítky miliard dolarů.
Vedení projektu udávalo cenu 22 miliard dolarů, americké ministerstvo energetiky před dvěma lety uvedlo, že cena bude trojnásobná, až 65 miliard dolarů. Stavba začala v roce 2006, tokamak by měl být spuštěn v roce 2025. Na druhém nejdražším vědeckém projektu historie (více stála a stojí jen mezinárodní vesmírná stanice ISS, pozn. red.) se podílí 35 zemí.
S vývojem elektromagnetického děla začalo v roce 2005 americké námořnictvo. Podle letošní zprávy pro americký Kongres ale stále není určen termín, kdy by mohlo být nové zařízení připomínající zbraně ze ságy Star Wars uvedeno do běžné výzbroje.
Armáda odhaduje, že náklady na střelu, která odpovídá ničivé síle současných raket Tomahawk, budou 50 tisíc dolarů. V případě Tomahawku to je 1,8 milionu dolarů, tedy 36krát tolik. Na vývoji prototypů děla se podílejí firmy BAE Systems a General Atomics.
POSLECHNĚTE SI NÁŠ NEJNOVĚJŠÍ PODCAST:
Již někdy před dvaceti – třiceti lety kdosi, ve spojitosti s jaderným odpadem, prohlásil : „To, co je dnes odpad, může být za padesát let cennou surovinou“. Autor měl na mysli, že třeba za padesát let bude na světě technologie, která tento odpad zpracuje a použije na něco jiného.
Možná by stálo za to, trochu se nad tím zamyslet.
také si myslím, že zbavovat se materiálu, kterého na zemi nemáme mnoho, je krátkozraké.
Doufám, že vědci taky zvážili reakce na tyto výstřely, a že se za pár let nebudeme divit, že je změněna dráha Země…
smím-li se zeptat.. z jakého důvodu?
Elektromagnetické dělo nevykazuje zpětný ráz, který by měl posouvat dráhu země… Např. Gustav ohýbal koleje…
A krátkodobý výkyv magnetického pole nebude mít na jádro vliv.. u děla funguje zcela běžná elektronika.
Tenhle koncept už tu byl v roce 1960: střílet jaderný odpad raketou do kosmu. Pak někomu naštěstí došlo, co by se stalo, kdyby odpad náhodou vybouchl s raketou na odpalovací rampě (jakoze se to tak v 8% děje)… nehledě na to, ze v “odpadu” je 95% využitelné hmoty. Proste blbost lidi, kteří jaderný odpad nikdy neviděli, ani neví, co muže způsobit.
Souhlas s předchozím komentářem. Jaderný odpad obsahuje více štěpitelného uranu než přírodní uranové rudy, navíc obsahuje další dále použitelné izotopy. Už dnes jsou technologie na jeho další zpracování, ale jednodušší a levnější je odpad uložit a zpracovávat přírodní rudu. Ani zásoby uranových rud nejsou nevyčerpatelné takže zbavovat se tak cenné suroviny odpalováním z planety je naprostá kravina. Docela mě překvapuje že se směrem k využití jaderného odpadu nic neděje. Ekoteroristi by chtěli všechno na elektřinu, ukládat odpad taky něco stojí, nové palivo taky něco stojí, robotika naopak zlevňuje…. vidím tam potenciál, ale všichni chtějí vydělávat hned.
97 000 tun odpadu ročně? To se asi spletli o nulu. Na světě je v elektrárnách 450 reaktoru a každý ročně spotřebuje/vyprodukuje průměrně 20 tun paliva/odpadu. Takže reálné je 9 000 tun. Cele to je jako z Abicka 🙂
Anebo jste se spletl vy?
V ČR se ročně vyprodukuje přibližně 450 tun nízko a středněaktivních odpadů (45 gramů na obyvatele), které pocházejí ze zdravotnictví, výzkumu a dalších jaderných technologií. Vyhořelé jaderné palivo z našich jaderných elektráren (Temelín a Dukovany) pak tvoří necelých 100 tun vysokoaktivních odpadů – viz https://oenergetice.cz/technologie/uloziste-jaderneho-odpadu-obecny-popis-situace-v-cr
No, to asi ne: Temelín má 2 reaktory, Dukovany 4 reaktory = 6 reaktorů a 100 tun ročně (protože Dukovany mají „malé“ reaktory, je to trochu méně než mnou uvedených 20t/reaktorrok). Nízko a středněaktivní odpady se likvidují jinak, buď odparky nebo zalijí do sudů. Ty by do kosmu vystřeloval jenom blázen.
Tento clanek je bohuzel snuska clickbaitovych hlouposti.
– Ve Slunci se jaderny odpad nerozlozi, na to tam jsou prilis nizke teploty
– Strilet odpad do Slunce je absurdni – lepsi je pouzit zdroj rychlych neutronu ze spalatoru a dostat z nej dalsi energii.
– Vystrelit rychlosti 30km/s + 11.2km/s (unikova rychlost ze Zeme) = 41.2km/s je potreba proti smeru obehu Zeme, takze kolmo ke Slunci a ne do Slunce.
– Uz pri 7-8km/s jsou velike problemy pri pruchodu atmosferou. Jaka by musela byt ustova rychlost, aby material po projiti atmosferou mel 41.2km/s nebudu ani hadat. Dost by me prekvapilo, kdyby prijektil neshorel do par km od dela, nebo nevybouchl jako meteorit.
– Kanon od BAE systems (na obrazku) dela asi Mach 6, coz je cca 2km/s a maji velke problemy s zivotnosti kolejnic (tim myslim – aby kolejnice vydrzely cely jeden vystrel). Pro 50km/s (v atmosfere – a to je podle me nerealisticky nizky odhad) bude potreba energie 25^2=625 krat vyssi. Uz se umim odrazet na kolobezce a to je vlastne stejne, jako ridit dodavku … nebo snad ne?
– Fuzi komentovat nebudu – nelze vyloucit, ze se to nejak povede, ale kazda primes jinych prvky, nez jsou izotopy vodiku jenom odvadi teplo a brzdi reakci. A vodikovym nabojem to strilet nebude.
hromada blbostí, fúze již je dosaženo ovšem jen na okamžik jsou to jen bliknutí kdy získaná energie přesahuje vloženou ve věci udržení reakce to nic nepřináší v současném tokamaku teploty přesahují 10x teplotu uvnitř slunce
Už jste si po sobě Františku někdy přečetl to, co jste napsal? Asi ne, jinak by jste nemohl napsat takovou blbost, jakou je „Nyní se ročně vyprodukuje z jaderných elektráren 97 tisíc tun radioaktivního odpadu.“ a na druhé straně Francie „podle studie výše zmíněné univerzity je to skoro 9 tun paliva ročně, pozn. red.“ Celosvětově je totiž v provozu 439 reaktorů a z toho ve Francii 59, to je necelých 14%. Takže 14% vytvoří 9 tun a zbývající 86% elektráren vytvoří těch necelých 97 000 tun? Tady je asi něco špatně. Kolik tun by se tedy ročně vlastně vystřelilo a kolik by to doopravdy stálo?
Toto řešení je příliš krátkozraké. Důvody tohoto bláhového počínání již zmínili diskutující přede mnou.