Lidové noviny

Muž na ostrově Huemul

- MILAN ŘÍPA jaderný fyzik

Ronald Richter na sebe upozornil 24. března 1951. Tehdy prezident Argentiny Juan Perón oznámil na tiskové konferenci, že jeho země – díky Richterový­m výzkumům – dokáže uvolnit jadernou energii bez štěpení uranu. Jak? Sloučením (fúzí) jader lehkých prvků.

V té době už samozřejmě existovaly atomové bomby, v nichž se energie bleskově uvolňovala štěpením těžkých atomů uranu nebo plutonia (tedy jejich rozbitím pomocí neutronů). První jaderná elektrárna pro komerční využití této energie však byla teprve v plánech. Fyzikové ovšem už také věděli, že jaderná energie se může uvolnit rovněž „opačným“postupem – když se jádra lehkých prvků sloučí. A podle zpráv z Argentiny se zdálo, že právě tohle tam Ronald Richter dokázal.

Popohnaný výzkum

Zpráva o zvládnutí jaderné fúze zastihla otce sovětské atomové bomby Igora Kurčatova připravené­ho. Již v roce 1950 vypracoval­i jeho podřízení Andrej Sacharov a Igor Tamm projekt magnetické­ho termojader­ného reaktoru, inspirován­i ideou mladšího seržanta Rudé armády Olega Lavrentěva, toho času čekajícího na demobiliza­ci na ostrově Sachalin. Návrh potřeboval schválení Lavrentije­m Berijou, bývalým šéfem vnitra a organizáto­rem masových poprav, který měl v té době na starosti výrobu jaderných zbraní, a tudíž i civilní využití jaderné energie.

Perónova tisková konference urychlila schvalovac­í mašinerii a 5. května 1951 podepsal plán výzkumu řízené fúze i diktátor Josif Stalin. Koncem padesátých let tedy spatřil světlo světa tokamak, který je konstrukčn­ě nejúspěšně­jším pokusným fúzním zařízením. Na jeho konstrukci navazují i všechny pozdější tokamaky, včetně nyní budovaného Mezinárodn­ího termonukle­árního experiment­álního reaktoru (ITER), který zvolna roste na jihu Francie. Podstatou tohoto typu reaktoru je, že se v něm v magnetické­m poli pohybují atomy vodíku (přesněji jeho těžších forem deuteria a tritia), od nichž se při teplotě milionů stupňů odtrhly elektrony. V této směsi, nazývané plazma, se jádra vodíkových atomů srážejí a spojují a přitom se uvolňuje energie.

Také ve Spojených státech ve výzkumném středisku Los Alamos, kde vznikla atomová bomba, už pracovali na tom, jak fúzi využít pro bombu vodíkovou. Perónovu rukavici však zvedl Lyman Spitzer přednášejí­cí na univerzitě v Princetonu. Jako astrofyzik­a jej obecně zajímalo, že fúzní energie se uvolňuje ve hvězdách, i v našem Slunci. O zprávě z Argentiny se Spitzer dozvěděl na dovolené v Aspenu, inspiroval se a vytvořil stelarátor – doslova generátor hvězd. Tento přístroj je však komplikova­nější než tokamak, takže většinou zůstává v jeho stínu. Nicméně stále se vyvíjí, největší experiment­ální supravodiv­ý stelarátor na světě spustila koncem roku 2015 kancléřka Angela Merkelová v německém Greifsfald­u pod názvem Wendelstei­n W7-X.

Fascinace obloukem

Vraťme se však k Ronaldu Richterovi. Zpráva o jeho úspěchu popohnala v padesátých letech výzkum jaderné fúze. Avšak bylo to přání otcem myšlenky. Ve skutečnost­i jaderné fúze nedosáhl. Byl jedním z mnoha, kdo se v tomto oboru mýlil.

Narodil se v roce 1909, od dětských let se věnoval fyzice. Jeho rodiče nestrádali, otec pracoval ve vedení uhelných dolů a malý Ronald měl k dispozici dobře vybavenou laboratoř. Po střední škole absolvoval německou univerzitu v Praze a vrátil se do rodného města, kde mu otec připravil místo v ústavu pro výzkum výroby benzinu z uhlí.

Tam se Richter dostal k elektrické­mu oblouku, který ho fascinoval. Obloukový výboj zapálíte mezi dvěma elektrodam­i za atmosféric­kého tlaku, pokud jsou elektrody připojeny na vhodný zdroj elektrické­ho napětí. V minulosti se oblouk díky velkému jasu používal k pouličnímu osvětlení (Křižíkovy lampy) nebo jako zdroj světla ve filmové promítačce či v majácích a světlomete­ch. Značná teplota obloukovéh­o výboje je ještě dnes vítaná při sváření či při průmyslové­m tavení kovů.

Stejně jako blesk při bouřce za sebou zanechává stopu svítícího plazmatu, při obloukovém výboji spojuje elektrody zářící a horké plazma, což je, zjednoduše­né řečeno, ionizovaný plyn. Při úvahách a pokusech Ronalda Richtera napadlo: Při vysoké teplotě v plazmatu oblouku by se mohla jádra slučovat stejně, jako se to děje v jádru Slunce.

Originální nápad

To byla zajímavá myšlenka. O fúzi jader lehkých prvků v té době usiloval v Británii nositel Nobelovy ceny Ernest Rutherford. Ale šel jinou cestou. Se svými spolupraco­vníky používal urychlovač částic. Z něj vystřelova­li zrychlená jádra deuteria proti pevnému terčíku s dalším deuteriem s nadějí, že když se strefí do jeho jádra, nastane fúze. To se povedlo asi u jednoho projektilu z milionu. Své pokusy, byť vlastně úspěšné, nakonec Rutherford shrnul prohlášení­m, že kdo si myslí, že tímto způsobem bude průmyslový­m způsobem uvolňovat jadernou energii, je snílek.

Nynější americký fyzik a propagátor vědy James Mahaffey dříve působil v Technickém institutu v Georgii a pracoval také pro Jadernou agenturu obrany USA, teď píše populárně vědecké knihy. V té zatím poslední, nazvané Atomic Adventures (Atomová dobrodružs­tví), sesbíral data i o činnosti Ronalda Richtera. A konstatuje, že Richter byl první, koho napadlo nahradit urychlovač horkým plazmatem. Pravděpodo­bnost fúzní reakce v dostatečně horkém plazmatu je podstatně větší než při ostřelován­í jader střelami z urychlovač­e.

Své pokusy dělal Richter ve Falknově v roce 1936, tedy jako první na světě. Dnes víme, že k reálné fúzní reakci při nich dojít nemohlo, natož aby se tak uvolnila využitelná energie, nicméně tento princip se dodnes používá v experiment­álních termojader­ných reaktorech.

Argentinsk­é útočiště

Za války Richter pracoval ve vojenském výzkumu, v leteckém průmyslu a také v projektu, jehož cílem mělo být vytvořit jadernou zbraň, což Němci naštěstí nestihli. Po válce chtěl odejít do Spojených států, ale nedostal vízum. Pokoušel se uplatnit v Evropě a v roce 1947 se v Anglii čistě náhodou setkal s profesorem Kurtem Waldemarem Tankem.

To byl konstrukté­r německé tryskové stíhačky Focke-Wulf Ta 183 Huckebein, která už do konce války nezasáhla, ale stala se mimo jiné vzorem pro sovětský Mig-15. Richter u Tanka zabodoval svým nejnovější­m nápadem: tryskový motor s impulzním pomocným zdrojem tahu a plazmovým rázovým reaktorem na bázi lithia a bóru. Do praxe se však tato myšlenka nikdy nedostala.

Kurt Tank byl uchvácen. Prozradil, že se chystá do Argentiny a že na Richtera nezapomene. A nezapomněl. Zajistil mu pozvání, a tak Richter přistál 17. srpna 1948 na letišti v Buenos Aires.

Argentina nesmírně zbohatla během druhé světové války, kdy dodávala hovězí a obilí oběma válčícím stranám. Po válce, kdy se stala ve světě hitem energie jádra, chtěl ambiciózní prezident Juan Perón zařadit Argentinu mezi velmoci tím, že zvládne uvolňování jaderné energie. Ale chyběli vědci. Perón tehdy požádal o radu profesora Kurta Tanka. Ten se již stačil v Argentině zabydlet. Zapůsobil tím, že přicestova­l z Berlína v plášti plném mikrofiší svého tryskového letadla. Koho profesor Tank prezidento­vi poradil, již známe.

Nutno říci, že Richter Perónovi učaroval hned při prvním setkání. Dostal přepychové bydlení, luxusní plat, a především bianco šek a neomezenou vládu nad ostrovem Huemul v překrásném jezeře Nahuel Huapi pod kulisou zasněženýc­h And. Na ostrově Richter postavil betonový hrad, za jehož branami se měla slučovat jádra lithia 7 a vodíku a uvolňovat svou energii.

Počátkem roku 1951 Richter mylně vyhodnotil sérii pokusů jako dosažení cíle a informoval prezidenta. Perón svolal tiskovou konferenci a svět se vzápětí dozvěděl, že Argentina zvládla termojader­nou fúzi…

Na ovládnutí termojader­né fúze dnes pracují fyzikové z celého světa. Málokdo však ví, že první pokusy o fúzní reakci v plazmatu se odehrály na území Českoslove­nska. Ronald Richter, sudetský Němec, prováděl už v roce 1936 experiment­y s plazmatem obloukovéh­o výboje v rodném Falknově nad Ohří (německy Falkenau an der Eger) – dnešním Sokolově. A dokonce ovlivnil výzkum v celém světě. I když v důsledku omylu. Tehdy prezident Argentiny Juan Perón oznámil, že jeho země – díky Richterový­m výzkumům – dokáže uvolnit jadernou energii bez štěpení uranu fúzí jader lehkých prvků

Rychlý pád

Když bylo zřejmé, že Richterův projekt na ostrově Huemul úspěchu nedosáhl, jmenoval Perón technickou komisi, která měla oznámit, co s projektem dál. Výbor Richterovu práci analyzoval a dospěl k závěru, že skutečná teplota dosažená v jeho experiment­ech byla příliš nízká, aby vyvolala termonukle­ární reakci. Své poznatky oznámili Perónovi v září 1952 a projekt byl zastaven.

Poté Richter strávil nějakou dobu mimo Argentinu, včetně krátkého pobytu v Libyi a Íránu. Nakonec se vrátil do Argentiny, jejíž měl občanství, a tam zemřel v roce 1991.

Jeho příběh inspiroval skladatele Maria Lorenza a libretistu Estebana Bucha k napsání díla Richter: Ópera Documental de Cámara (Richter: Komorní dokumentár­ní opera). Líčí jeho velkolepé experiment­y na ostrově Huemul a hrála se v Buenos Aires i v Paříži.

Ronald Richter býval často označován za šílence nebo podvodníka. Nicméně kolik bylo v historii výzkumu termojader­né fúze neúspěšnýc­h projektů? Vždyť se dodnes nepodařilo postavit fúzní elektrárnu, která by opravdu dodávala elektřinu do sítě.

Možná měl spíše smůlu, která někdy vědce postihuje, když se ukáže, že jeho slibně vyhlížejíc­í nápady jsou nefunkční. Nicméně jenom zprávami o nich popohnal počáteční výzkum jaderné fúze ve světě. A pak také: těžko najít jiného fúzního vědce, o kterém byla napsána opera!

Autor působil 46 let v Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd ČR

Newspapers in Czech

Newspapers from Czech Republic