Kde se rodí termojaderný obr - CAE Cadarache a ITER

Při své dubnové studijní návštěvě v CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique) Cadarache, francouzském centru pro jadernou energii a alternativní zdroje, jsem nejen získal podnětné připomínky zahraničních odborníků ke své diplomové práci, ale také jsem navštívil staveniště obrovského mezinárodního termojaderného reaktoru ITER. Měsíc před odevzdáním si student nemůže přát větší posílení motivace.

Nejdříve si ale řekněme něco k samotné CEA Cadarache. Kromě Cadarache existuje ve Francii ještě několik dalších poboček CEA, ovšem ta v Provence je zdaleka největší. Toto výzkumné centrum bylo založeno krátce po druhé světové válce a dnes se rozkládá na 16 kilometrech čtverečních nevysokého provensálského lesa u obce Saint-Paul-lez-Durance asi 70 kilometrů severně od Marseille. Přestože zde pracuje několik tisíc lidí a výzkum probíhá na téměř 20 jaderných zařízeních (klasické výzkumné reaktory, rychlé reaktory, ponorkové reaktory,…), zcela běžně můžete na parkovišti potkat rodinku divočáků, kteří jsou občas docela dotěrní. A kdekdo tvrdí, že jsou tu i vlci…

Součástí CEA Cadarache je také centrála francouzského fúzního výzkumu IRFM, kde vědci do nedávna provozovali supravodivý tokamak s kruhovým průřezem plazmatu Tore Supra. Tato vlajková loď francouzského fúzního výzkumu se nyní přestavuje na tokamak WEST s plazmatem tvaru D a wolframovou stěnou. Důvod je docela prozaický – tato konfigurace disponuje větším potenciálem jako podpůrné zařízení pro ITER.

To hlavní se ovšem nyní odehrává kousek dál proti toku řeky Durance. Pozemky organizace ITER přímo sousedí s areálem CEA a každý si už z dálky všimne neobvykle vysokých jeřábů. Ještě působivější je ovšem fakt, že hala tokamaku bude téměř stejně vysoká jako tyto jeřáby – 80 m vysoký kvádr s obrovskými půdorysnými rozměry se přece tak často nevidí (nejvyšší česká kancelářská budova má 111 m a v podstatě věžový charakter).

Takže co už na pozemcích ITER stojí? Nejdříve se samozřejmě přistoupilo ke stavbě ředitelství. Ovšem není třeba se tvářit příliš pobaveně, už teď je kancelářská budova plně využívaná a dokonce ji museli rozšířit. V ITER Organization v současnosti lidé pracují na koordinaci projektu a spolupráce národních agentur nebo na vývoji a návrhu řešení, která ještě nejsou dokončena (například diagnostika, zpětná vazba,…). Také se tu konají nejrůznější meetingy a konference.

Další objekt, který člověka z vyvýšené plošiny pro návštěvníky na první pohled zaujme, je velká elektrická rozvodna – ITER už je připojen k páteřní lince 400 kV francouzské přenosové soustavy. Většinu plochy staveniště zabírá obrovské množství buněk pro stavební dělníky. Je třeba zmínit, že pro ITER byla upravena oblast o rozloze 42 ha - zvýšená platforma by měla být dostatečně chráněna před povodněmi z častých přívalových dešťů díky systému záchytných nádrží. Hned vedle těchto nádrží jsou také nádrže požární, neboť ani tento živel není v Provence ničím neobvyklým. Samotné zařízení pak samozřejmě bude mít k dispozici vlastní hasičskou jednotku, ale doufejme, že nebude potřeba častěji než při cvičeních. Živly a zabezpečení před katastrofami nás konečně přivádí k nejsledovanějšímu objektu na staveništi – základům budoucí haly tokamaku. Mnozí z nás si určitě pamatují přibližně dva roky staré fotografie základové desky této budovy s malými pilíři rozesetými po celé její ploše. Možná jste si nevšimli, ale tyto pilíře jsou pokryty mimo jiné tlustou sendvičovou vrstvou z gumy a oceli, aby byly schopny pohltit značné množství energie při zemětřesení. Vzhledem k tomu, že dalším kandidátem na stavbu reaktoru bylo městečko Rokkasho v geologicky velice aktivním Japonsku, zůstalo sofistikované řešení součástí projektu. Pro Provence je možná poněkud předimenzované, ale příroda nás již tolikrát překvapila. V době mé návštěvy byly tyto pilíře proti seizmické aktivitě dávno zakryty deskami další vrstvy základů a stavební práce pokračovaly betonováním podlahy a opěrného systému nejhlubšího podzemního patra B2. Kruhová struktura armatur naznačuje, kde bude reaktor umístěn.

Hned vedle stavební jámy reaktorové haly už vyrostla mohutná ocelová konstrukce „Assembly hall“ a na zemi mezi oběma jejími stěnami se montuje střecha, která bude velmi brzy (srpen/září 2015) vyzdvižena a usazena. Assembly hall bude spojena s halou tokamaku a bude sloužit k montáži jednotlivých sektorů tokamaku, takové díly pak budou převezeny na místo obrovským stropním jeřábem. Tento postup je také jedním z důvodů, proč jsou haly tak vysoké. V principu se do nich totiž musí nejvyšší komponenty vejít dvakrát.

Jednou z velkých dokončených budov je hala pro výrobu největších cívek ITER, které nelze transportovat po silnici. Zatím však zeje prázdnotou. Naopak jiní dodavatelé jsou až příliš dochvilní a vzhledem k tomu, že vlastní stavba nabírá zpoždění, musely se postavit nové původně neplánované sklady.

Musím říct, že vidět obrovské staveniště na vlastní oči, je opravdu zážitek. Obecně se má za to, že s novým ředitelem Bernardem Bigotem přišlo do ITERu pevné vedení, bez kterého se neobejde. Když například firma v jedné z partnerských zemí bude chtít ušetřit a použije levnější materiál (však to známe z běžných českých staveb), může dojít k fatálnímu selhání celého projektu za miliardy eur. Něco takového se samozřejmě nesmí stát a je třeba tomu předejít všemi dostupnými prostředky.

A co je k vidění v okolí? Inu, kromě krásného starého centra Aix-en-Provence a pulsující Marseille, kde si občas můžete připadat jako v gangsterce, můžete navštívit několik přírodních a historických divů. V oblasti Luberonu západně od Cadarache potkáte celou řadu opevněných vesnic vystavěných na výrazných pahorcích, z nichž možná nejhezčí je Gordes, útočiště řady slavných umělců. Kousek dál na západ pak najdeme Fountaine-de-Vaucluse, pramen řeky Sorgue - jezírko pod 230 metrů vysokou skalní stěnou, jehož hladina velmi kolísá v závislosti na roční době. Díky vydatnému proudu zde v minulosti vyrostla řada mlýnů a dalších zařízení využívajících vodní energii. Pokud se chcete podívat k moři, doporučuji Luminy, což je univerzitní čtvrť na okraji Marseille, odkud se můžete vydat na objevné cesty zelenomodrými členitými zátokami. Kousek dál na východ leží také oblíbené letovisko Casis.

Zkrátka – ITER je krásný fyzikální, energetický a sociálně-ekonomický experiment v nádherném prostředí. Termín dokončení bude jistě ještě několikrát odložen, ale když se člověk zamyslí nad tím, o jak extrémně složitý projekt se jedná, nezbývá než žasnout a doufat že povede k očekávaným výsledkům, nebo ještě lépe k příjemným překvapením.

Ondřej Ficker, absolvent FTTF

Příspěvek z roku 2015.

Galerie

Související studijní obory na Jaderce

Fyzika a technika termojaderné fúze Bc. Ing. Fyzika

Pro studenty, kteří chtějí být u toho, až se perspektiva nového zdroje energie bude stávat realitou.

Zaujal vás tento článek? Podělte se o něj s ostatními!