Oskarem oceněný film Oppenheimer nám připomenul, že od úspěšné realizace projektu Manhattan musí lidstvo řešit, jak přežít ve stínu jaderných zbraní. A právě i třeba Robert Oppenheimer, otec štěpné jaderné bomby, patřil mezi první vědce a politiky, kteří hledali odpověď na tuto otázku. Na druhé straně už v té době bylo jasné, že obrovský potenciál má mírové využití atomové energie. Již v roce 1977 Andrej Sacharov, který byl otcem sovětské termojaderné bomby, napsal článek, ve kterém tvrdí, že rozvoj jaderné energetiky je jednou z nezbytných podmínek pro uchování ekonomické a politické nezávislosti, a že zvláště velký význam má jaderná energetika pro Evropu a Japonsko, které nemají zásoby fosilních zdrojů.

Jaderné zbraně

Již v případě prvních štěpných jaderných bomb, jejichž vývoj popisuje film Oppenheimer, mohla jedna bomba se silou několika ktun TNT zničit i velké město. Termojaderné bomby pak měly sílu až jednotky i desítky Mtun TNT. V tomto případě, nebo v případě většího počtu menších bomb, už byla v ohrožení celá naše civilizace. V případě jejich vlastnictví více subjekty se tak jedná o prostředek strategického odstrašení bez možnosti jejích využití. Pokud se v tomto případě jaderná zbraň použije, vede to k vzájemné výměně jaderných útoků a společné katastrofě.

Toho, že strategické jaderné zbraně se nehodí pro reálné vojenské operace, si byl vědom i Robert Oppenheimer, a proto chtěl zabránit závodu v jaderném zbrojení. To byl hlavní důvod, proč byl proti vývoji termojaderné zbraně. V té době měly největší potenciál USA a Sovětský svaz, tedy státy, mezi kterými sice vládlo napětí, ale v té době byly spojenci proti nacistickému Německu. Oppenheimer předpokládal, že se USA s ostatními státy dohodnou, že jaderné zbraně budou pod mezinárodní správou a mírové jaderné technologie budou poskytnuty všem státům, které se zřeknou vývoje jaderných zbraní.

Takovou dohodu se prosadit nepodařilo a závody ve zbrojení se rozběhly v plné síle. První sovětská štěpná jaderná bomba byla kopie americké podle podkladů získaných špionáží. Naopak první termojaderná bomba Sovětského svazu byla vlastní koncepce, vytvořené právě zmíněným Andrejem Sacharovem. Postupně se konkurující velmoci snažily vyvinout co nejničivější zbraň. Vrcholem byla třístupňová štěpná-fúzní-štěpná bomba, u které štěpná bomba vytvoří dostatečnou teplotu pro iniciaci fúzní bomby a neutrony produkované ve fúzi realizují další štěpný stupeň. Nejsilnější byla sovětská Car-bomba, která byla tohoto typu a měla mít okolo 100 Mtun TNT. Je však třeba zmínit, že nakonec byl ten třetí stupeň při jejím testu z obav z důsledků extrémně silné exploze potlačen a reálná síla při něm byla pouze mezi 50 – 58 Mtun TNT.

Smysluplnost tak velkých jaderných bomb i pro odstrašení je s otazníkem, takže se následný vývoj ubíral k jejich zjednodušení, zvýšení bezpečnosti při manipulaci a dopravě na cíl, a také k optimalizaci velikosti pro konkrétní cíl. Ještě důležitější byl v případě strategických zbraní spolehlivý nosič, který by je spolehlivě bez možnosti zastavení dopravil na cíle. Na počátku to byla letadla a posléze balistické rakety. Ty současné mohou nosit několik hlavic optimalizovaných na dané cíle, které se v jeho blízkosti oddělí a vydají k těm svým konkrétním cílům. Budovaly se sila, která by tyto nosiče chránila i jaderné ponorky, které je mohou nést. A hlavně rostly jejich počty, od stovek k tisícům. Takové zbraně opravdu nepřinášejí žádné výhody při konkrétním vedení válečných operací. Jde o nástroj strategického odstrašení, který selhává v okamžiku, kdy se reálně použije. Jejím vlastnictvím říkám, že v případě použití jaderné zbraně proti mně, jsem schopen zničit protivníka jadernými zbraněmi také.

Taktické jaderné zbraně

Vývoj taktických jaderných zbraní měl řešit otázku získání bomby, která by se dala využít v klasických vojenských operacích. Znamená to menší sílu bomby a také potlačení nebo zvýraznění některých jejich účinků. Může se například potlačit destrukční a tepelný účinek i produkce radionuklidů a zvýšit intenzitu vznikajícího neutronového pole, jako je tomu u neutronové bomby, nebo naopak destrukční účinek zvýšit a bombu přizpůsobit pro proniknuti do hloubky betonových konstrukcí a explozi v jejich nitru.

Postupně se zkonstruovala celá řada taktických jaderných zbraní, včetně dělostřeleckých granátů. Ve stejné době však pokračoval i vývoj klasických zbraní. Některé z nich mají obrovskou účinnost, jako třeba termobarické bomby. Jen velice těžko by se tak dala najít situace, ve které by nebyla taktická jaderná zbraň nahraditelná klasickým ekvivalentem. Podrobný popis principů a konstrukce různých jaderných zbraní je v rozšířené verzi tohoto článku na serveru Osel.

Kontrola nešíření jaderných zbraní

Velice brzy, už v padesátých a šedesátých letech, kdy proběhl velký počet jaderných testů, se projevil velmi negativní vliv kontaminace atmosféry při nich. Ke Spojeným státům a Sovětskému svazu se ve vlastnictví jaderných zbraní připojily Velká Británie a Francie. Rostlo tak také riziko šíření jaderných zbraní do dalších zemí.

Proto se zvyšovala snaha o mezinárodní kontrolu jaderných technologií. Americký prezident Eisenhower na půdě OSN předložil 8. prosince 1953 program na omezení jaderného zbrojení a podporu mírového využití jaderné energie „Atoms for Peace“. V jeho rámci nabídly USA státům, které dosud nevlastnily jaderné technologie, pomoc při jejich mírovém využívání a předložily plán na mezinárodní kontrolu jaderných aktivit. Následně USA poskytly civilní jaderné technologie a podporu v jaderném výzkumu celé řadě států. Důležitým krokem pak bylo v roce 1954 založení mezinárodního Evropského centra pro jaderný výzkum, známého pod zkratkou CERN.

K této iniciativě se připojil i Sovětský svaz, který poskytl mírové jaderné technologie východoevropským a středoevropským státům ve své sféře vlivu a řadě dalších států, jako Čína, Izrael a Severní Korea. Pomohl například i Československu, kde byl v roce 1955 založen Ústav jaderné fyziky v Řeži, který pomohl vybavit výzkumným jaderným reaktorem a cyklotronem pro urychlování částic. V roce 1956 pak po vzoru organizace CERN přeměnil dosud tajný sovětský jaderný ústav v Dubně u Moskvy na mezinárodní Spojený ústav jaderných výzkumů (SÚJV) Dubna. Československo bylo zakládajícím členem této organizace. Po invazí Ruska na Ukrajinu z ní však vystoupilo. Podrobněji jsem situaci při vystoupení popsal v článku pro časopis Vesmír.

Státy, které vlastnily jaderné zbraně, hlavně USA a SSSR, tak v letech 1954 a 1955 velmi intenzivně jednaly o možnostech dohody o regulaci jaderných výzkumů a technologií. V roce 1957 pak byla založena Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE), která se stala garantem mírového využití jaderné energie a Mezinárodního zárukového systému, který byl zaměřen na kontrolu jaderných materiálů a zabránění jejich vojenskému využití.

Rozvoj jaderné energetiky, využití radionuklidů pro celou řadu účelů, zvyšování počtu jaderných zbraní i jaderných velmocí, přidala se k nim i Čína, i ekologické dopady jaderných testů vedly k růstu důležitosti dohody zabraňující šíření jaderných zbraní a jejich testů. Intenzivní jednání o ní přivedla k návrhu Smlouvy o nešíření (Non-Proliferation Treaty - NPT) předloženému státům OSN. Smlouva byla podepsána 1. července 1968 a v platnost vstoupila 5. března 1972 při splnění základní podmínky, kterou bylo, že se k ní připojí alespoň tři jaderné velmoci a dalších čtyřicet států. Hned zpočátku smlouvu podpořily tři jaderné velmoci a dvě další oficiální, Francie a Čína, smlouvu ratifikovaly v roce 1992. V současné době ratifikovalo smlouvu 190 států, což jsou téměř všechny státy OSN. Velice důležité je, že ke smlouvě přistoupila v roce 1991 Jihoafrická republika, která jaderný zbrojní program měla. Postupně dovolila přístup inspektorů MAAE do svých jaderných zařízení, ukázala své zásoby jaderných materiálů a demontovala svých šest štěpných jaderných bomb se vstřelovacím iniciačním zařízením. Neratifikovaly ji pouze státy, které se nechtějí podřídit kontrole v této oblasti a vlastní reálně nebo pravděpodobně jaderné zbraně. Jde o Indii, Pákistán a Severní Koreu, které provedly jaderné testy a je jasné, že jaderné bomby mají, a Izrael, který žádné testy jaderné zbraně nerealizoval, ale předpokládá se, že by jadernou bombu mohl mít. V tomto případě je Izrael na tom podobně, jako tomu bylo u JAR.

Smlouva dělí státy na tři kategorie. Jde o jaderné státy, které vlastní jaderné zbraně a smlouvu ratifikovaly, nejaderné státy jaderné zbraně nemají a státy, které stojí mimo smlouvu NPT. S dodržováním smlouvy NPT je spojen systém jaderných záruk (Safeguards), za který je zodpovědný každý jednotlivý stát. Podle typu států se rozeznávají tři typy zárukových dohod. První je všeobecná záruková dohoda typická pro nejaderné státy, jako je třeba Česko, druhou dohoda na dobrovolném principu typická pro jaderné státy a záruková dohoda pro specifické položky, která se uzavírá se státy, které smlouvu NPT neratifikovaly. Hlavním garantem dodržování dohody se stala organizace MAAE. Smlouva byla postupně doplněna některými dalšími dílčími smlouvami o nešíření jaderných zbraní v konkrétních oblastech. Jako první příklad může sloužit smlouva o zákazu vojenských aktivit v Antarktidě (Antarctic treaty).

Organizace MAAE uplatňuje stále efektivnější systémy kontroly, které jsou zaměřeny na výrobu a pohyb jaderných materiálu a šíření technologií dvojího určení, tedy těch, které jsou použitelné při vývoji jaderných zbraní. Při kontrole se lze spoléhat na stále efektivnější technologie a metodiky sledování. Inspektoři MAAE mají právo inspekce ve všech místech, kde se pracuje a manipuluje s jaderným materiálem. Jde nejen o mise inspektorů (i neohlášené) na konkrétní lokality, ale i využití dálkových prostředků kontroly včetně družicových systémů. Pro sledování jaderných materiálů lze využívat jejich radioaktivitu a odborníci MAAE neustále vylepšují technologie detekce a identifikace radioaktivního záření.

Velmi důležitým nástrojem proti šíření jaderných zbraní je smlouva zákazu jaderných explozí. I ta se vyvíjela postupně. Už v roce 1963 podepsaly USA, Velká Británie a SSSR třístrannou smlouvu o částečném zákazu jaderných zkoušek (Partial Test Ban Treaty), kde odstoupily od testů v atmosféře, vodě a kosmickém prostoru. Jednalo se o reakci na globální radioaktivní znečištění, které při těchto jaderných výbuších vzniká. V devadesátých letech se začalo jednání o úplném zákazu jaderných testů, které vedlo v roce 1996 k přijetí Smlouvy o všeobecném zákazu jaderných testů (Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty). Tuto smlouvu podepsalo 183 států, ale zatím ji ratifikovalo jen 162 z nich. Smlouva se sice víceméně dodržuje, ale formálně vstoupí v platnost, až ji ratifikuje všech 44 států, které využívají jaderné technologie. Tedy nejen státy, které vlastní jaderné zbraně. Zatím smlouvu neratifikovaly USA, Čína, Indie, Pákistán, Izrael a Severní Korea. Indie, Pákistán a Severní Korea navíc provedly pokusné jaderné exploze po roce 1996.

Jak žít ve stínu jaderných zbraní?

Představa Roberta Oppenheimera a některých dalších fyziků, kteří se podíleli na rozvoji jaderné fyziky i jaderné zbraně, o plné mezinárodní kontrole jaderných zbraní a mírového využívání jaderných technologií se nerealizovala. Na druhé straně se podařilo vytvořit poměrně efektivní systém kontroly šíření jaderných technologií a materiálů, a hlavně jaderných zbraní. Nesplnila se ani naděje Oppenheimera, že hrozba jaderné zbraně zabrání vzniku další války. Na druhé straně rovnováha v jaderných zbraních mezi západním a východním blokem v době Studené války zajistila mír v Evropě, který trval déle než půl století a přežil i rozpad Sovětského svazů. K jeho konci došlo až nyní při invazi Ruska na Ukrajinu. Generaci mých rodičů tak sice zasáhla v dětství válka vyvolaná nacistickým Německem, ale celý ostatní život prožila v míru.

Zvláště v padesátých a šedesátých letech byly obavy z použití jaderných zbraní přítomné, ale i díky smlouvám popsaným v předchozí části postupně klesaly. Bohužel po otevřené invazi Ruska na Ukrajinu a výhrůžkám použití jaderných zbraní nejen proti Ukrajině i u oficiálních ruských představitelů, jako je Dmitrij Medveděv, reálně nejen obavy, ale i skutečné riziko jaderné války, rostou. Zatím však v oblasti jaderných zbraní dodržují všechny státy určité červené linie a dohodnutá pravidla, a to i ta, která nebyla ratifikovaná.

Je extrémně nepravděpodobné, že by nějaká teroristická organizace či zločinný soukromník dokázali vyvinout a zkonstruovat jadernou zbraň. Možností by byla krádež hotové jaderné zbraně nebo využití špinavé jaderné bomby, tedy ukradení radioaktivního materiálu a kontaminace dané lokality. Ovšem v současnosti existující jaderné bomby by měly být dostatečně jištěné proti nepovolanému odpálení. Cíle, kterých by bylo možné dosáhnout špinavou bombou, jsou pak daleko snadněji dosažitelné jinými chemickými a technologickými prostředky.

Jinou věcí je dostatečně technologicky a ekonomicky vyspělý stát. Jak ukazují příklady Indie, Pákistánu, Severní Koreje, JAR a Izraele, v případě odhodlání je takový stát schopen jadernou bombu získat, a to bez ohledu na to, jestli má jadernou energetiku nebo ne. Na druhé straně však je současná kontrola natolik spolehlivá, že si nelze představit, že by se mu snaha o vývoj jaderné zbraně podařila utajit.

Zároveň je otázka, jak by mu byla jaderná bomba užitečná. Jak jsem zmínil, jde čistě o nástroj odstrašení. Jeho platnost končí v případě použití, kdy vede k totální katastrofě. A zároveň nepomůže v případě, že daný stát nemá dostatečný potenciál klasických zbraní pro potřeby konvenční obrany. To je jasně vidět u Izraele, válek mezi Indií a Pákistánem, a ostatně i u současné invaze Ruska na Ukrajinu. Ve většině případů tak vlastnictví jaderných zbraní nepřináší výhodu.

Jak už jsem psal, lze jen těžko najít případ, kdy by v reálné válce nebyla taktická jaderná zbraň nahraditelná klasickou. Jedinou vlastností je právě to slovo jaderná a strach, který v lidech vyvolává. Alespoň podle mého názoru však jejím použitím reálně tato vlastnost zmizí. Problém však je, že v případě, kdy se taktické jaderné zbraně začnou používat, extrémně stoupne riziko použití strategických jaderných zbraní a všeobecné jaderné katastrofy.

Proto je strašně důležité, aby se červená linie nepoužití taktické jaderné zbraně udržela. A doufám, že v případě využití jaderné zbraně některým státem by se pro všechny ostatní stal vyvrhelem, proti kterému by se zásadně a efektivně postavily. Chovám naději, že by tak postupovaly Čína i Indie, kdyby se Putin rozhodl použít taktickou jadernou zbraň proti Ukrajině. Právě obava z takového postoje Číny a Indie doufám zabrání tomu, aby Putin tuto červenou linii překročil, i když Dmitrij Medveděv a řada dalších hlasů z Ruska po jejím překročení volají.

Našim předchůdcům se sice i přes snahy, které realizoval třeba i Robert Oppenheimer, nepodařilo vyřešit problémy, které přináší jaderné zbraně, ale ve stínu jaderných zbraní dokázali přežít a přežila i západní demokracie. Nás a naše děti čeká nyní extrémně náročné a nebezpečné období, a lze jen doufat, že se nám podaří se s ním vypořádat alespoň tak, jak se to podařilo jim.

Mírové využití jaderné energie

Již od počátku bylo jasné, že jaderná energie může být i velmi efektivním a kompaktním energetickým zdroje. Proto se souběžně s vojenským využitím jaderné energie intenzivně pracovalo na jejím využití pro mírové účely.

První jaderné reaktory, které dokázaly vyrábět elektřinu, se objevily v padesátých letech. Prvním, který dodával elektřinu domácnostem, byl AM-1 v sovětském Obninsku. Během šedesátých let se realizovaly reaktory I. generace a vyvinuly reaktory II. generace. V sedmdesátých a osmdesátých letech se pak jaderná energetika rozvíjela velmi rychle, podobně jako se v nedávné době rozvíjely větrné a solární zdroje. Mezi lety 1970 až 1990 vzrostla roční produkce elektřiny z jaderných zdrojů z necelých 80 TWh na téměř 1900 TWh, tedy více než dvacetkrát. V roce 1990 a následujících více než deset let byl podíl jádra na produkci elektřiny okolo 17 %.

V té době byly v čele rozvoje jaderné energetiky Spojené státy a Evropa. V USA nakonec překročil v maximu počet reaktorů číslo sto a v počtu reaktorů druhá Francie se v počtu bloků v provozu dostala téměř k šedesátce. Největší rozvoj je spojen s ropnou krizí, kdy hlavně evropské státy, které na rozdíl od USA mají omezené zdroje ropy a plynu, viděly v jaderné energetice možnost zajistit stabilní zdroj nefosilní energie. Francie tak běhen zhruba dvaceti let přešla k nízkoemisní elektroenergetice, ve které jaderné elektrárny produkují přes 70 % elektřiny. Francie zároveň ve velké míře přešla na vytápění elektřinou, a i v této oblasti se dobrala nízkoemisnosti. Ukázala tak, že je možné kombinací jaderných a obnovitelných zdrojů dosáhnout nízkoemisní elektroenergetiky. Je třeba připomenout, že těmi obnovitelnými zdroji byli z počátku dominantně vodní elektrárny a Francie necílila na nízké emise, ale na vyloučení hrozby při výpadků dovozu fosilních paliv, které se projevily v době ropných krizí v roce 1973 a 1979.

Na podobnou cestu v řešení zajištění zdrojů energie se v sedmdesátých a osmdesátých letech vydala řada evropských států včetně Německa. Evropa má relativně velmi omezené zásoby surovin, ale v dané době byla na špici technologického rozvoje, a to i v jaderných technologiích, které jsou náročné právě na vědeckou, vzdělanostní a ekonomickou úroveň dané společnosti. Evropské státy tak mohly nedostatek energetických surovin kompenzovat právě těmito svými přednostmi.

Právě Francie ukázala, jak lze úspěšný přechod k elektroenergetickému mixu s vysokým podílem jaderných zdrojů realizovat. Své jaderné bloky budovala ve dvojici a celou flotilu v sérii relativně rychle za sebou. Efektivně tak mohla využít zkušenosti získané u prvních bloků a postupně vychovat zkušené odborníky pro výstavbu dalších bloků. Podrobněji jsou úspěchy, problémy i budoucnost francouzské jaderné energetiky popsány v dřívějším článku.

A problémy, na které narazila francouzská jaderná energetika, ovlivnily situaci i jinde v Evropě a ve světě. Po odeznění ropných krizí se postupně ukázalo, že fosilních paliv je dostatek a obavy z jejich rychlého vyčerpání jsou přehnané. Zvláště v USA tak jaderná energetika, jako zdroj s vysokými investičními náklady, v případě privátního investorského finančního modelu ztrácí v konkurenci s relativně levným zemním plynem. Hlavně ve Francii už byl podíl jaderných elektráren tak vysoký, že se významně podílely na regulaci sítě a další výstavba dalších bloků už by nebyla příliš efektivní. Zároveň se ukázalo, že reaktory mohou být provozovány čtyřicet, padesát a nyní se zdá, že i déle než šedesát let. Navíc se pak, hlavně ve Spojených státech, dařilo zvyšovat výkon i koeficient využití stávajících jaderných bloků. Náhrady fungujících reaktorů tak nebylo třeba dlouho stavět a nebyl ani velký tlak na stavbu nových.

Po havárii ve Three Mile Island a Černobylu se dramaticky zvýšily nároky kladené na projekty a schvalování výstavbu jaderných zdrojů, které ne vždy souvisely s bezpečnostními parametry. V Evropě se pak celkově zhoršily podmínky pro realizaci velkých infrastrukturních staveb a schopnosti evropské společnosti se v této oblasti dramaticky propadly. Stále větším problémem bylo, že jaderné elektrárny jsou velmi dlouhodobé projekty s velmi vysokými počátečními investicemi, a jako takové potřebuji poměrně stabilní investorské a politické prostředí. A zde se naopak časový výhled, na který byli politici a investoři ochotni myslet, spíše zkracoval.

I z tohoto důvodu tak daleko největší vliv na rozvoj jaderné energetiky hlavně v Evropě měla činnost zelených protijaderných aktivistů. Ti spojili boj proti jaderným zbraním s tažením proti jaderným elektrárnám a neodlišovali mezi nimi. A byli v tom velmi úspěšní. Představa, že se postaví velká investice s vizí provozu šedesát let a její návratnosti řadu let, a kdykoliv může změna politické reprezentace, do které se dostanou zelené strany, vést k zákazu jejího využívání, nepovzbuzuje příliš k využití této cesty. Jako příklad může sloužit vývoj v Německu, kde odstoupení od jaderné energetiky „Energiewende“ byla přijata koalicí SPD a Zelených za vlády Gerharda Schrӧdera, právě hlavně jako úlitba pro vstup Zelených do koalice. Stejně tak byl experimentální rychlý reaktor Superphénix odstaven na základě požadavku Zelených pří formování koaliční vlády Lionela Jospina.

Využijeme jadernou energii pro přechod k nízkým emisím?

Velkým paradoxem je, že se kombinace jádra a obnovitelných zdrojů ukázala být jako velmi efektivní mix pro přechod k nízkoemisní energetice. To ukázala nejen Francie, ale také Švédsko, Švýcarsko, Ontario a také Slovensko a Finsko. Zároveň Německo jasně ukazuje, že čistě na obnovitelných zdrojích zatím nízkoemisní mix, pokud nejde o velmi specifické geografické podmínky, vybudovat nelze. Mix složený z jaderných a obnovitelných zdrojů by tak byl ideální cestou k potlačení emisí. Kdyby například Německo neodstavilo své jaderné elektrárny, které mohly ještě řadu desetiletí fungovat, mělo by dnes nízkoemisní elektroenergetiku. Byla by sice s menším podílem jádra a větším podílem obnovitelných zdrojů, než je tomu u Francie, ale byla by už nyní nízkoemisní. A také celá Evropa by měla bez předčasného zavírání jaderných bloků k nízkoemisnosti daleko blíže.

Po krizi, kterou přinesla ruská invaze na Ukrajinu a probíhajícího uzavírání jaderných a uhelných zdrojů, se v posledních letech pohled společnosti, a dokonce i některých Zelených, na jadernou energetiku začal měnit. Je tak možné, že se přece jen podaří v Evropě budování jaderných reaktorů obnovit a jadernou energetiku pro přechod k nízkým emisím využít. Bude to však velice náročné, protože bude nutné teprve obnovit evropské kompetence v této oblasti, a obecně schopnost plánovat a realizovat velké infrastrukturní stavby. Současný stav jaderné energetiky a její vývoj v poslední desetiletí popisuji v každoročních přehledech, letošní je v tomto článku.

Proto, aby se intenzivní využití jaderné energetiky pro přechod k uhlíkové neutralitě realizovalo, je třeba vyřešit pět velkých výzev, které před ní v současné době stojí. První výzvou je dlouhodobé bezpečné provozování stárnoucích reaktorů II. generace. V současnosti nejstarší fungující reaktory jsou v provozu téměř 54 let, jde o reaktory Beznau 1 a 2. Víme, že bude možné velkou část bloků provozovat nejméně 60 let, a některé z nich dokonce i 80 let. Možné provozování dokonce i 70 let se týká i současných bloků v Dukovanech.

Druhou výzvou je přechod od reaktorů II. generace k reaktorům III. generace. Jde o reaktory, které mají daleko vyšší bezpečnostní parametry, měly by se budovat modulárnějším a sériovějším způsobem, daleko lepší by měly být jejich provozní parametry a také ekonomika, standardní doba provozování by měla přesahovat 60 a dosahovat až 100 let, měly by efektivně využívat recyklované palivo typu MOX nebo REMIX a měly by umožňovat regulaci ve velmi širokém rozmezí. V současné době jich je v provozu téměř 40, což znamená, že tvoří okolo 10 % fungujících jaderných zdrojů, a jejich podíl stále roste.

Třetí výzvou je zavedení malých modulárních reaktorů. Ty by měly pomoci proniknout jaderné energetice vice do decentralizované energetiky, případně využít výhodnější finanční model. Je skutečností, že náklady u reaktoru rostou pomaleji, než je tomu u výkonu. To je důvod, proč se od malých reaktorů přešlo k velkým. U malých modulárních reaktorů by se to mělo kompenzovat hromadnou modulární výrobou. Předpokládají se klasické koncepty, pokročilé koncepty a koncepty s velmi dlouhou dobou vyhořívání. Na vývoji malých modulárních reaktorů začala pracovat celá řada i velmi významných firem pracujících v jaderném průmyslu. První komerčně nabízené reaktory klasického typu by se mohly objevit na začátku třicátých let. U nás by mohly nahradit stávající uhelné elektrárny a teplárny.

Dostáváme se k další čtvrté výzvě, kterou je využití jaderného tepla. Už nyní se využívají, a v poslední době stále více, jaderné reaktory pro dodávky tepla do centrálních zdrojů vytápění. Připomeňme horkovod z Temelína do Českých Budějovic. Už jsme mluvili o Francii, která využívá ve velké míře pro vytápění elektřinu. Elektřinu z jaderných zdrojů mohou využívat i tepelná čerpadla. Už bylo zmíněno, že velmi dobrou náhradou fosilních tepláren pro centrální zásobování tepla by mohly být malé modulární reaktory. Ještě náročnější je však náhrada fosilních zdrojů vysokopotentního tepla (tedy s vysokými teplotami) pro průmysl. Zde by se mohly uplatnit vysokoteplotní reaktory. Případně by se mohlo využít spalování vodíku, které právě vysokoteplotní reaktory dokážou produkovat velmi efektivně.

Řešit pátou výzvu bude potřeba, pokud se lidstvo rozhodne využívat jadernou energii opravdu masivně. V tom případě musí řešit, že se v klasických jaderných reaktorech dominantně využívá izotop uranu 235. Toho je v přírodní uranové rudě pouze 0,7 %. To znamená omezenější množství dostupného paliva. Pro spalování všeho uranu a případně i thoria je potřeba využít speciální rychlé reaktory v množivé konfiguraci. Takové reaktory patři k reaktorům IV. generace. Ty by umožnily pomocí recyklace vyhořelého paliva velmi efektivně využít veškeré zásoby uranu a thoria a zajištění paliva na tisíciletí i při velmi intenzivním využívání jaderných zdrojů.

Jaderná energetika by při postupném řešení popsaných výzev mohla spolu s obnovitelnými zdroji zajistit nízkoemisní pokrytí stále rostoucích energetických potřeb lidstva. Růst je potřeba nejen pro vyrovnání životní úrovně rozvojových částí světa, ale také pro pokrytí stále rostoucí elektrifikací řady oblastí, jako třeba doprava. Způsobuje jej i rozšiřování služeb nebo vznik nových, jako je třeba umělá inteligence, která má velmi vysokou spotřebu.

Je třeba zdůraznit, že žádný energetický zdroj není samospasitelný, ale je potřeba využívat co nejefektivnější mix různých zdrojů, který odpovídá geografickým a dalším podmínkám v daném regionu. Podle mého názoru však nebude cesta k nízkoemisní energetice a uhlíkové neutralitě bez intenzivního využití jaderné energie možná.

Popsané výzvy a technologie jsou známé a jejich řešení a uplatnění závisí na nalezení co nejlepšího efektivního a ekonomicky konkurenceschopného technického řešení. Jinou záležitostí je jaderná fúze. Realizovatelný návrh termojaderného reaktoru, který by se dal využívat pro produkci energie, zatím nemáme. Je to podobná situace, jako je v případě masivního dlouhodobého ukládání energie. V těchto oblastech je třeba velice intenzivně podporovat vědecký a technologický výzkum, který pravděpodobně ve vzdálenější budoucnosti přinese kýžené ovoce v podobě fúzní termojaderné elektrárny. Současný stav fúze je popsán v nedávném článku. Evropa je klíčovým členem projektu ITER, který by měl demonstrovat možnost realizace fúzního reaktoru. Ten se buduje ve francouzském ústavu Cadarache. I zde se bohužel projevuje jistá ztráta schopnosti vyspělých států realizovat velké infrastruktury. Nedávno tak bylo vyhlášeno další poměrně dramatické zpoždění projektu. Ten se tak rozběhne až v třicátých letech.

Stejně jako u masivní akumulace bychom i fúzní technologie měli být připraveni k jejich využití, ale nemůžeme na ně zatím spoléhat. Pokud se však podaří realizovat komerční fúzní elektrárnu, získáme tím velmi efektivní zdroj na veškerou představitelnou dobu existence civilizace na Zemi. Podle mého názoru však termojaderné elektrárny nevytlačí ostatní zdroje. Stanou se součástí mixu složeného z fúzních a štěpných reaktorů i obnovitelných zdrojů s různými typy akumulace. Připomínám, že energii z jaderných zdrojů můžeme stejně dobře akumulovat, jako energii ze zdrojů obnovitelných.

Na závěr této části bych ještě připomenul, že bez jaderných zdrojů není myslitelná expanze lidstva do vesmíru, a to i pomocí automatů. Energii potřebujeme pro zásobování elektřinou a teplem v místech, kde nesvítí, i v pro pohon kosmických lodí. Pro Sluneční soustavu stačí radionuklidové zdroje a štěpné jaderné reaktory, pro případně mezihvězdné lety se však neobejdeme bez termojaderné fúze. Podrobněji je tato oblast popsána v dřívějším článku.

Jaderná energie a demokracie

Dostatek energie je klíčovou podmínkou pro přežití lidského společenství a pouze využití fosilních paliv a jimi umožněná průmyslová revoluce umožnila existenci demokracie v našem pojetí. Ta je možná pouze v případě zajištění základních potřeb a odpovídající životní úrovně pro všechny členy této společnosti. Starořecká či římská demokracie byla jen pro velmi omezený okruh členů této společnosti. Netýkala se otroků, žen a celé řady dalších skupin. Opravdu nešlo o formu zřízení, kterou si představujeme pod pojmem demokracie nyní. Demokracie a její ochrana potřebuje dostatek energie. Pokud se máme obejít bez fosilních paliv, je potřeba za ně mít ekvivalentní náhradu, a ta se podle mě neobejde bez využití jaderných zdrojů.

Velmi důležité je mít neustále na vědomí, že o přírodních zákonech opravdu nelze hlasovat, je nutné je respektovat. Zvláště v posledních desetiletích se tato skutečnost u řady skupin aktivistů a politiků nebrala v potaz, a i vědecké a technické problémy řešili čistě ideologicky bez ohledu na realitu přírodních a technických zákonitosti. Extrémně silně je touto skutečností ovlivněn právě Green Deal.

Je velmi důležité, že bez dostatečné vědecké, technologické a ekonomické úrovně si ve světě nelze zajistit respekt a ubránit svou vizi světa a také demokracii. A toto vše nelze bez dostatečného energetického a průmyslového zázemí. V Evropské unii je však nejen energetika velmi dramaticky ovlivněna silnou ideologizací a odklonem od racionality a realismu. Obrovský vliv mají bohužel aktivistické skupiny, které mají minimální znalosti dané problematiky, ale o to fanatičtější ideologickou vizi. Právě ideologické aktivistické kampaně způsobily zaostávání Evropské unie nejen v jaderné energetice, ale třeba i v genetických technologiích a biotechnologiích.

Pokud chce Evropská unie udržet svoji nezávislost, význam a demokracii v konkurenci například s Čínou nebo Indií, nebo se ubránit invazi Ruska, musí být vědecky, technologicky i ekonomicky na výši. A to není možné bez dostatečného průmyslového a energetického zázemí. Evropská unie má omezené surovinové zdroje, podle mého názoru tak potřebné zázemí nemůže získat bez jaderných zdrojů a bez zaměření na špičkovou vědeckou a technologickou úroveň.

Závěr

Jak jsem psal, přírodní zákony jsou objektivní a nelze je hlasováním měnit. Jiné to je s názory, jaké cíle by si měla volit společnost, jaký život je nejsmysluplnější a čemu by se měl člověk ve svém životě věnovat. Stejně jsou subjektivní politické názory a ideové zaměření a cíle, a také lidské zákony a morální pohledy.

Následující úvaha je tak má subjektivní. Různí lidé mohou pochopitelně preferovat různé politické zřízení. Někdo může preferovat západní demokracie, kde se aktivisté LGBT nezavírají a církev je oddělená od státu. Jinému může lépe vyhovovat politický systém Ruska, kde se LGBT aktivisté zavírají a pravoslavná církev je propojena se státem, ještě jinému pak systém, jako je Irán, kde stát duchovní přímo řídí a natvrdo je konstituován patriarchát. Někomu může daleko více hovět politický systém Severní Koreje, kde je církev zakázána a zemí řídí komunisticky diktátor. Nebo třeba čínský politický model, který je volnější, ale přesto hodně kolektivistický.

Já osobně preferuji západní demokracii a jsem odhodlaný ji bránit. Podle mého názoru umožňuje koexistenci daleko nejširší škály různých pohledů na lidské cíle, vztahy, náboženské i politické názory. A zaručuje nejširší míru svobod a náhledů na to, jaký si chci vytvořit životní osud. Vůbec není ideální, má spoustu chyb a zdaleka není zaručeno, že se udrží a přežije v konkurenci jiných. To bude záviset na tom, zda bude schopná efektivněji řešit problémy, které se před společnost staví a rozvíjet její nejen životní, kulturní a duchovní úroveň. A to je kriticky závislé na rozvoji poznání, vědy, technologií a získání dostatku energie environmentálně udržitelným způsobem.

Až doposud byly Evropa a USA na špici vědeckého, technologického, ekonomického i kulturního rozvoje, a právě úspěchy v těchto oblastech dokázaly inspirovat i ostatní svět. I díky tomu měl také dostatečné prostředky na obranu, která umožnila hájit západní demokracii. Inspirací je cesta na Měsíc či na Mars, urychlovač LHC a jeho objevy, ovládnutí jaderné fúze či superpočítače a jejich možnosti, pokud se soustředím na oblasti, kterým se věnuji. Obdiv obyvatel v jiných částech světa opravdu nezískáme filosofováním, kolik desítek genderů existuje a jak jsou fluidní, zákazem aut a přesedláním na kola, házení kečupu či barev na špičková díla starých mistrů a kulturní válkou o to, zda zakázat či přikázat společné toalety.

Změna priorit z vědy a technologického rozvoje k iracionálním ideologiím u nás vedla k tomu, že se do čela vědeckého, technologického i ekonomického rozvoje pomalu dostává Čína. Ta se zaměřuje na špičkové technologie ve všech oblastech a realizuje či připravuje celou řadu velkých vědeckých projektů. Jak jsem nedávno psal, není vyloučeno, že na Měsíci v blízkosti jeho jižního pólu přistanou první Číňané a ne Američané. Je to z říše spekulací typu „Kdyby“, ale podle mého názoru by se v případě, kdyby německá Energiewende nevytvořila totální závislost Německa na ruském plynu, Putin k invazi na Ukrajinu neodhodlal. Možná se mýlím, ale byl bych moc nerad, aby nám Green Deal udělal podobnou službu.

Plně souhlasím, že článek Andreje Sacharova z roku 1977 je nyní opět extrémně aktuální. Kombinace jádra a obnovitelných zdrojů může zajistit udržitelným způsobem energetickou základnu pro špičkovou vědu, technologie a průmysl i ekonomiku. Tím se zajistí i potřebné kvalitní prostředky na obranu, které společně s odhodláním dokáží zajistit přežití i rozvoj naší demokracie. Bez toho ve světové konkurenci neobstojíme.

Podrobný popis principů a konstrukce různých jaderných zbraní, pěti výzev, které stojí před jadernou energetikou i souvislosti mezi jadernou energií a demokracií je v rozšířené verzi článku na serveru Osel.