COMPASS-U: Český tokamak nové generace pro výzkum jaderné fúze

COMPASS-U: Český tokamak nové generace pro výzkum jaderné fúze

COMPASS-RI 3 / COMPASS-U: Tokamak pro špičkový výzkum jaderné fúze - Fáze II

Projekt COMPASS-U rozvíjí v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR špičkovou výzkumnou infrastrukturu pro studium jaderné fúze. Jeho cílem je vybudovat a dále rozvíjet unikátní tokamak s vysokým magnetickým polem a vysokou hustotou plazmatu, který umožní zkoumat klíčové otázky budoucích fúzních elektráren. Zařízení má podporovat evropský výzkum související s tokamaky ITER a DEMO a posílit postavení České republiky v mezinárodním fúzním výzkumu.

Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.

Příjemce dotace

04/2023 – 12/2027

Doba realizace

763 320 326 Kč

Rozpočet

Projekt COMPASS-U navazuje na úspěšný provoz tokamaku COMPASS, který v Praze sloužil více než deset let jako významné zařízení pro výzkum vysokoteplotního plazmatu. Během 12 let provozu na něm proběhlo více než 21 tisíc výbojů a jeho výsledky přispěly mimo jiné k technické a vědecké podpoře mezinárodního projektu ITER. Na jeho místo nastupuje nové zařízení COMPASS-U, které má díky svým parametrům umožnit výzkum podmínek blízkých budoucím fúzním reaktorům.

COMPASS-U bude kompaktní a flexibilní tokamak s vysokým magnetickým polem, vysokou hustotou plazmatu a geometrií relevantní pro zařízení ITER a DEMO. Ústav fyziky plazmatu AV ČR uvádí, že zařízení má nabídnout v evropském i světovém měřítku unikátní rozsah parametrů a umožnit výzkum oblastí, které jsou klíčové pro návrh a provoz budoucího demonstračního fúzního reaktoru DEMO. Patří mezi ně zejména fyzika odvádění energie z plazmatu, vývoj pokročilých režimů udržení plazmatu nebo testování inovativních divertorových konceptů.

Součástí projektu je také strategický rozvoj výzkumné infrastruktury COMPASS-RI. Ten má rozšířit výzkumné možnosti infrastruktury i portfolio služeb pro externí uživatele směrem k novým a aktuálním tématům fúzního výzkumu. Upgradovaná infrastruktura má sloužit jako klíčové experimentální zázemí pro témata důležitá pro evropské konsorcium EUROfusion i pro projekt ITER.

Výzkum na COMPASS-U se zaměří mimo jiné na extrémní tepelné toky v divertoru, provoz s horkou první stěnou, pokročilé konfigurace plazmatu a testování technologií kapalných kovů pro odvádění energie. Tyto otázky jsou zásadní pro budoucí fúzní elektrárny, protože zařízení musí zvládnout dlouhodobý provoz ve velmi náročných podmínkách vysokých teplot, silných magnetických polí a intenzivních toků energie.

Projekt zároveň posiluje mezinárodní zapojení českého fúzního výzkumu. COMPASS-U je navrhován a budován za účasti evropských a mezinárodních partnerů a má poskytovat experimentální data i know-how využitelné při přípravě provozu tokamaku ITER a návrhu budoucího reaktoru DEMO.

Zajímavosti a úspěchy projektu:

Projekt COMPASS-U propojuje zkušenosti z dosavadního provozu tokamaku COMPASS s přípravou nové generace experimentů.

  • Nové zařízení s unikátními parametry

COMPASS-U má pracovat s magnetickým polem až 5 T, vysokou hustotou plazmatu vysokou hustotou plazmatu, teplotou první stěny až 500 °C a s různými konfiguracemi tvaru plazmatu, včetně double null. Díky tomu má umožnit experimenty, které jsou důležité pro ITER a DEMO a které v evropském programu dosud nemají přímou obdobu.

  • Výzkum odvádění energie z plazmatu

Jedním z hlavních témat je fyzika tzv. plasma exhaust, tedy bezpečné odvádění energie a částic z plazmatu. Projekt počítá s výzkumem vysokohustotního divertoru, extrémních tepelných toků i s testováním kapalných kovů jako možného řešení pro budoucí fúzní zařízení.

  • Návaznost na úspěchy tokamaku COMPASS

Původní tokamak COMPASS významně přispěl k výzkumu pro ITER. Akademie věd ČR uvádí například experimenty s tepelnými toky na komponentách první stěny, které pomohly optimalizovat konstrukci komponent pro ITER, i výzkum poruchových magnetických polí a jejich kompenzace.

  • Výsledky využitelné pro bezpečnější provoz budoucích reaktorů

Vědci z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR a projektu ITER provedli na tokamaku COMPASS sérii experimentů zaměřených na disrupce, tedy náhlé ztráty stability plazmatu. Výsledky publikované v časopise Nuclear Fusion pomáhají zpřesnit počítačové modely pro budoucí fúzní reaktory a lépe porozumět namáhání komponent při nestabilitách plazmatu.

  • Výchova nové generace fúzních odborníků

Tokamak COMPASS sloužil také jako školicí zařízení pro mladé vědce a vědkyně. Letních a zimních škol pořádaných v souvislosti s COMPASSem zúčastnilo více než 300 studentů a studentek z 30 zemí. Tato zkušenost vytváří důležitý základ i pro další rozvoj infrastruktury COMPASS-U.


Webové stránky projektu COMPASS-U

FOTO a VIDEO: Archiv projektu

Zveřejněno: 2. 7. 2026