Pracovníci Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd v Praze před třemi týdny odpovídali čtenářům MF DNES, kteří se pomocí internetu i klasickými dopisy zajímali o jejich výzkum. Dotazy čtenářů se týkaly nejen činnosti ústavu, ale i podstaty plazmové fyziky. Následující řádky jsou stručným shrnutím internetové diskuse.
Co to je plazma
Výzkumníci vysvětlili, že plazma bývá nazývána čtvrtým skupenstvím hmoty. Zahříváme-li pevnou látku, mění se ve většině případů v kapalinu, zahříváme-li dále, z kapaliny se stane plyn. I plyn lze zahřívat. Se zvyšováním teploty roste rychlost molekul plynu, které do sebe narážejí a rozpadají se na atomy. Vzájemné nárazy neutrálních atomů jsou postupně tak silné, že se od atomu oddělují stavební jednotky elektronového obalu elektrony. Plyn už není tvořen neutrálními částicemi, nýbrž zápornými elektrony a kladnými ionty - je tedy ionizovaný. Ve stavu plazmatu se nachází 99,7 procenta vesmíru. Na Zemi se plazma vyskytuje jak v přírodě (blesk, oheň, polární záře), tak v laboratořích a průmyslu a jeho využití je nesmírně široké: výbojky, lasery, zobrazovací displeje, nanášení vrstev plazmatronem, rozklad škodlivých látek a podobně.
Elektřina díky plazmatu
Podle představitelů ústavu bude plazma také pracovním médiem nevyčerpatelného zdroje energie - termojaderné syntézy. Při ní se má využívat energie uvolněná při slučování lehkých jader na jádra těžší. K tomu, aby se kladně nabité ionty přiblížily dostatečně blízko a spojily se, je nutné překonat jejich odpudivé síly. Palivo bude proto nutné zahřát na teplotu o řádu 100 milionů stupňů. Při takové teplotě látka existuje pouze ve stavu ionizovaného plynu - plazmatu. Termojaderný reaktor by v budoucnu mohl zajistit téměř neomezený zdroj energie s minimálním negativním vlivem na životní prostředí - nevznikaly by v něm žádné "skleníkové" plyny, žádné vysoce radioaktivní vyhořelé palivo. I velmi optimistické prognózy však nepředpokládají, že by první termojaderná elektrárna mohla být spuštěna dříve než v polovině 21. století.
Pro životní prostředí
Vědci uvedli, že životnímu prostředí by měly prospět i další výsledky jejich práce. Oddělení impulsních plazmových systémů ústavu například zkoumá možnosti likvidace škodlivin ve vzduchu a ve vodě pomocí výbojového plazmatu. V oddělení termického plazmatu a v oddělení materiálového inženýrství se studují možnosti využít k rozkladu koncentrovaných škodlivých látek plazmatronu stabilizovaného vodou. V obou případech jsou škodliviny v plazmatu přeměněny na chemicky stabilní a neškodné látky. V odpovědích pracovníci ústavu rovněž vysvětlili, že není reálné využít pro praxi energii blesku. Podle propočtů by bylo nutné za hodinu "pochytat" milion blesků, aby se získala energie produkovaná dnešními tepelnými elektrárnami. Všechny otázky a odpovědi jsou dostupné v internetovém magazínu iDNES na adrese www.idnes.cz/ipp. Dalším pracovištěm kam MF DNES pozve své čtenáře, bude v létě Hvězdárna Kleť.
Co to je plazma
Výzkumníci vysvětlili, že plazma bývá nazývána čtvrtým skupenstvím hmoty. Zahříváme-li pevnou látku, mění se ve většině případů v kapalinu, zahříváme-li dále, z kapaliny se stane plyn. I plyn lze zahřívat. Se zvyšováním teploty roste rychlost molekul plynu, které do sebe narážejí a rozpadají se na atomy. Vzájemné nárazy neutrálních atomů jsou postupně tak silné, že se od atomu oddělují stavební jednotky elektronového obalu elektrony. Plyn už není tvořen neutrálními částicemi, nýbrž zápornými elektrony a kladnými ionty - je tedy ionizovaný. Ve stavu plazmatu se nachází 99,7 procenta vesmíru. Na Zemi se plazma vyskytuje jak v přírodě (blesk, oheň, polární záře), tak v laboratořích a průmyslu a jeho využití je nesmírně široké: výbojky, lasery, zobrazovací displeje, nanášení vrstev plazmatronem, rozklad škodlivých látek a podobně.
Elektřina díky plazmatu
Podle představitelů ústavu bude plazma také pracovním médiem nevyčerpatelného zdroje energie - termojaderné syntézy. Při ní se má využívat energie uvolněná při slučování lehkých jader na jádra těžší. K tomu, aby se kladně nabité ionty přiblížily dostatečně blízko a spojily se, je nutné překonat jejich odpudivé síly. Palivo bude proto nutné zahřát na teplotu o řádu 100 milionů stupňů. Při takové teplotě látka existuje pouze ve stavu ionizovaného plynu - plazmatu. Termojaderný reaktor by v budoucnu mohl zajistit téměř neomezený zdroj energie s minimálním negativním vlivem na životní prostředí - nevznikaly by v něm žádné "skleníkové" plyny, žádné vysoce radioaktivní vyhořelé palivo. I velmi optimistické prognózy však nepředpokládají, že by první termojaderná elektrárna mohla být spuštěna dříve než v polovině 21. století.
Pro životní prostředí
Vědci uvedli, že životnímu prostředí by měly prospět i další výsledky jejich práce. Oddělení impulsních plazmových systémů ústavu například zkoumá možnosti likvidace škodlivin ve vzduchu a ve vodě pomocí výbojového plazmatu. V oddělení termického plazmatu a v oddělení materiálového inženýrství se studují možnosti využít k rozkladu koncentrovaných škodlivých látek plazmatronu stabilizovaného vodou. V obou případech jsou škodliviny v plazmatu přeměněny na chemicky stabilní a neškodné látky. V odpovědích pracovníci ústavu rovněž vysvětlili, že není reálné využít pro praxi energii blesku. Podle propočtů by bylo nutné za hodinu "pochytat" milion blesků, aby se získala energie produkovaná dnešními tepelnými elektrárnami. Všechny otázky a odpovědi jsou dostupné v internetovém magazínu iDNES na adrese www.idnes.cz/ipp. Dalším pracovištěm kam MF DNES pozve své čtenáře, bude v létě Hvězdárna Kleť.
