JMP2023VanoceTopJMP2023VanoceTopJMP2023VanoceTopJMP2023VanoceTopJMP2023VanoceTopJMP2023VanoceTop

Aktuální číslo:

2023/11

Téma měsíce:

Zapomínání

Obálka čísla

Nepředstavitelně krátké laserové impulsy

 |  7. 2. 2013
 |  Vesmír 92, 80, 2013/2

Světelný zdroj zvaný laser za padesát let své existence zásadním způsobem přispěl ke zdokonalení a rozšíření mnoha technologií ve vědě, v průmyslu, medicíně a dalších oblastech lidského konání.

Může být malý jako zrnko písku, může být velký jako dům. Unikátní vlastnosti laserového paprsku se využívají na řezání kovů i lidské tkáně, v optické komunikaci na velké vzdálenosti, jsou součástí zařízení, se kterými se dennodenně setkáváme: čtečky kódů v obchodech, digitální přehrávače všeho druhu, laserové tiskárny apod. V přírodních vědách se laser stal jedním z nejběžnějších vybavení laboratoře. Existuje však jedno naprosto výjimečné využití laseru, a to zapalování řízených termojaderných reakcí v kuličkách s deuteriem a tritiem.

Při těchto reakcích vyletují z kuliček neutrony s obrovskou využitelnou energií. Protože deuterium lze získat z mořské vody (které je spousta) a tritium z lithia (toho je také spousta), je toto „čisté“ (i pro životní prostředí přijatelné) a především téměř konečné řešení vyvstávající energetické krize natolik vábivé, že nadnárodní finanční konsorcia souhlasí s enormními peněžními částkami na stavbu a provoz potřebných vysokový konných laserových zařízení. A velice vysokovýkonná zařízení to být musí. Aby došlo k potřebné kompresi a zapálení materiálu v uvedené kuličce, musí mít na ni dopadající záření výkon alespoň 3×109 MW (megawatt), tj. 3 tisíce miliard kW! Kuličky musí padat do laserového svazku s frekvencí 5–10krát za sekundu, takže i laserové impulsy musí mít tuto opakovací frekvenci.

Uvedené číslo představuje obrovský výkon. Srovnejme: výkon dvou bloků temelínské jaderné elektrárny je 2000 MW. Při představě, že jde o půl druhého milionu Temelínů, na nás padne děs. Ale pozor! Uvědomme si jeden naprosto zásadní rozdíl: Temelínská elektrárna musí mít svůj výkon nepřetržitě, minutu po minutě, den za dnem, avšak laser určený pro termojadernou fúzi může mít tento výkon jen po několik pikosekund, tj. jen po dobu několika miliontin z miliontiny sekundy (1 ps = 10–12 s). Mezi jednotlivými impulsy je výkon daného laseru nulový! Pro názornost srovnejme energie: temelínské bloky vyprodukují za 1 hodinu elektrickou energii v hodnotě 2000 MWh. Za tutéž dobu vyprodukuje zmíněný vysokovýkonný laser světelnou energii pouze 0,1 MWh, tj. méně než desetitisícinu energie Temelína. To je uklidňující zjištění.

Nyní vidíte 25 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika

O autorovi

Hana Turčičová

RNDr. Hana Turčičová, CSc., (*1948) vystudovala Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy. V současné době pracuje v laserovém centru HiLASE v Dolních Břežanech na generaci harmonických frekvencí ze základních svazků vysokovýkonných diodově čerpaných laserových systémů.
Turčičová Hana

Doporučujeme

Toto jsme my

Toto jsme my

Ondřej Vrtiška  |  30. 10. 2023
Z kolika buněk je tvořeno lidské tělo? A jaký je podíl jednotlivých buněčných typů? Odpovědět na tyto otázky není z řady důvodů snadné a jakákoli...
Jak si  pamatovat  10 000 fotek

Jak si pamatovat 10 000 fotek uzamčeno

Filip Děchtěrenko  |  30. 10. 2023
Ke schopnosti rozlišit pravdu od lži potřebujeme dobře fungující paměť. Podněty z okolního světa do ní ukládáme pro okamžité nebo pozdější...
Proč je  špatná paměť  dobrá

Proč je špatná paměť dobrá

Radkin Honzák  |  30. 10. 2023
Nedávno mi kamarádka poslala článek, v němž jakási profesorka s nádherným křestním jménem Lorraine (příjmení jsem zapomněl) vysvětluje zhoršené...