Česky
Nestává se často, aby některý z ústavů Akademie věd ČR vymýšlel hračky pro děti, a už vůbec ne takové, že by o ně projevili zájem v zahraničí. A přece – v půli roku 2014 končí projekt Materiály pro nové tisíciletí (MAT 21), jehož zadavatelem je společnost Vítkovice – výzkum, vývoj – technické aplikace a partnerem Ústav fyziky plazmatu AV ČR. ÚFP se projektu zúčastnil s jediným úkolem: popularizovat řízenou termojadernou fúzi. Dalšími partnery jsou Česká kosmická kancelář a Asistenční centrum.
Foto: Milan Řípa, Archiv autora
Studenti Gymnázia Teplice se stavebnicí tokamaku při návštěvním dnu Ústavu fyziky plazmatu AV ČR
Projekt MAT 21 se zaměřuje na popularizaci vědecko-výzkumné činnosti v oblastech výzkumu kosmu, termojaderné fúze a materiálů. Cílové skupiny představují žáci základních škol a studenti vybraných krajů. Aktivity jsou pestré: zahrnují přednášky, podporu zájmových kroužků na školách, návštěvní dny, přípravu videí a webových stránek http://www.materialy21.cz/, čtvrtletník MAT 21, semináře pro učitele technických předmětů nebo již 4. vydání knihy Řízená termojaderná fúze pro každého – 4U. Projekt obdržel finanční podporu Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu ČR.
MAT 21 podporuje kroužky na školách například také pořízením didaktických pomůcek, a to nejen těch, jež jsou na trhu, ale navrhuje i nové. Do druhé skupiny patří mj. unikátní stavebnice zařízení tokamak.
Tokamak představuje nejúspěšnější experimentální zařízení pro výzkum řízené termojaderné fúze, které vymysleli a vyladili ruští badatelé Oleg A. Lavrentěv, Igor J. Tamm, Andrej D. Sacharov, N. A. Javlinskij a Lev A. Arcimovič. Česká republika provozuje dva tokamaky – výukový Golem funguje na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze a modernější COMPASS v ÚFP. Největším na světě je evropský tokamak JET ve Vědeckém středisku Culham v Anglii; dvakrát větší zařízení ITER buduje ve francouzském Cadarache společenství sedmi nejvyspělejších států světa (viz AB 10/2013).
Kromě skutečných tokamaků „bliká“ na světě několik modelů. Jde o více či méně propracované řezy zařízením, které chráněny průhledným krytem umožňují nahlédnout do jejich nitra a stiskem příslušného tlačítka rozsvítit hledanou komponentu. Pro základní orientaci jsou tyto statické modely bezpochyby vhodné, ovšem pochopit funkci tokamaku lze mnohem lépe na jeho stavebnici, kterou navrhli pracovníci ÚFP.
Stavebnici tokamaku lze snadno rozložit (i složit), neboť zachovává princip ruské matrjošky – konec konců, tokamak se narodil v Moskvě; vysunete – odložíte, vysunete – odložíte, až nemáte, co vysouvat. V případě stavebnice se ovšem menší a menší části jmenují každá jinak: kryostat, centrální solenoid, cívky toroidálního a poloidálního pole, vakuová komora, obal (blanket) a divertor. Mimochodem, stavebnice představuje najednou dva základní typy tokamaku – celosupravodivý (stavebnice s kryostatem) a tokamak s vinutím cívek z mědi (stavebnice bez kryostatu).
Osm stavebnic putuje po základních a středních školách, dvě vlastní ÚFP. Premiéru měla na setkání Public Information Network meeting v Cadarache. Při loňském Týdnu vědy a techniky byla k vidění ve foyer budovy Akademie věd na Národní třídě v Praze na výstavě Modely fyzikálních a energetických zařízení, kterou pořádala skupina ČEZ; v prvním patře tvořila součást putovní evropské výstavy Fusion Expo. Dosud se stavebnice objevila na 6. výroční mezinárodní konferenci o jaderné energetice NE*RS 2013 v Praze či výročním semináři sdružení Czech Industry for ITER, na němž si jí všimla agentura Fusion for Energy ze španělské Barcelony (v současnosti byly čtyři exempláře poslány tamtéž). Dále si zahrála v epizodě Slunce na Zemi cyklu Lovci záhad a byla snímkem týdne na prestižních stránkách organizace European Fusion Development Agreement. Stavebnice bude koncem března součástí expozice projektu MAT 21 na mezinárodním veletrhu AMPER 2014 v Brně. V dubnu budou obě verze vystaveny ve výloze Knihkupectví Academia v pražském Wiehlově domě. Dvě stavebnice zakoupilo Centrum výzkumu Řež, s. r. o.
Stavebnice tokamaku představuje názornou pomůcku při přednáškách o řízené fúzi pro všechny věkové kategorie. Více informací podá autor příspěvku.
MILAN ŘÍPA,
Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.