راه حل بحران انرژی: آهن‌ربای غول‌پیکری که می‌تواند ناوهای هواپیمابر را بلند کند

واکنش همجوشی، با ترکیب هسته‌های اتم مقادیر بسیار زیاد انرژی تولید می‌کند

«ایتر یک آزمایش عجیب است. چون آمیزه‌ای است از چالش‌های مرتبط با فناوری که در طول تاریخ هیچ مشابهی نداشته است» - CLEMENT MAHOUDEAU / AFP

[جابه‌جایی این آهنربا] می‌تواند یکی از مهم‌ترین سفرهای سراسر تاریخ باشد. این هفته، قطعات اصلی یکی از قدرتمندترین آهن‌رباهای جهان (که قدرت آن به حدی زیاد است که می‌تواند یک ناوهواپیمابر را ۲ متر از زمین بلند کند)، در کالیفرنیا روی یک کامیون ۲۴ محوره بسته شد. این تجهیزات در نهایت راهی فرانسه خواهند شد، جایی که یک ائتلاف بین‌المللی به نام ITER (ایتر: رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی) شامل ۳۵ کشور، امیدوار است بتواند پیشگام تولید انرژی همجوشی هسته‌ای در بزرگ‌ترین مقیاسی باشد که تا کنون وجود داشته است. [تولید انرژی در فرایند همجوشی هسته‌ای] گامی اساسی در ایجاد و توسعه یک منبع انرژی سرشار و «انتشار صفر [کربن]» به شمار می‌رود.

این قطعات در آنجا، بخشی از سیم لوله (سلونوئید) اصلی را تشکیل خواهند داد. آهن‌ربایی قدرتمند شش طبقه در قلب یک ساختار شبیه به دونات که «توکامک» نامیده می‌شود. داخل آن و در یک محفظه خلاء، به گاز «دوتریوم» و «تریتیوم» تا حدی حرارت داده می‌شود که دمای آن به ۱۰ برابر دمای هسته خورشید برسد و به پلاسمای یونیزه‌شده تبدیل شود و اینجاست که واکنش همجوشی، با ترکیب هسته‌های اتم مقادیر بسیار زیاد انرژی تولید می‌کند.  

در حالی که پلاسما در این فرایند، نوترون‌هایی با انرژی فوق‌العاده زیاد آزاد می‌کند که به دیواره محفظه برخورد می‌کنند، آهن‌رباها (مگنت‌ها) پلاسما را در شکل خاصی حفظ می‌کنند. از بین این نوترون‌ها برخی انرژی را به بیرون انتقال می‌دهند و برخی در درون محفظه با «لیتیوم» واکنش می‌دهند که این کار باعث تولید سوخت بیشتر برای واکنش می‌شود.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

لابن کوبلنتس، مدیر ارتباطات رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی (ایتر) در فرانسه، می‌گوید: «ایتر یک آزمایش عجیب است. چون آمیزه‌ای است از چالش‌های مرتبط با فناوری که در طول تاریخ هیچ مشابهی نداشته است.» او می‌افزاید: «اگر شما با یک مهندس درباره این سیم لوله مرکزی صحبت کنید ابعاد و اندازه‌ها را بدهید چیزی شبیه به این خواهید گفت: "این [آهن‌ربا] به قدر کافی قدرتمند است که یک ناو هواپیمابر را بلند کند، یا این آهنربایی است که تقریبا ۱۸ متر ارتفاع دارد و اینک باید با دقت میلی‌متری در محور اصلی این دستگاه قرار داده شود و مهندس نیز در پاسخ خواهد گفت که این واقعا احمقانه است".»

این قطعات را که شرکت «جنرال اتمیکز» در پووی کالیفرنیا در نزدیکی سن دیگو ساخته است، سرانجام راهی مجموعه در حال ساخت «ایتر» در کاداراش فرانسه خواهد شد.

ساخت نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای تجاری که گاهی به دلیل استفاده از واکنش‌های مشابه با واکنش‌های [هسته‌ای] خورشید در آن، «ستاره‌های روی زمین» خوانده می‌شوند، با توجه به ظرفیت آن به عنوان یک منیع ایمن و پایدار انرژی، دهه ‌ا رویای دانشمندان بوده است.

تلاش‌های پیشین، واکنش‌های همجوشی را درون «توکامک»‌ها به راه انداخته بودند اما هیچ کدام از آن‌ها تاکنون به «نقطه تعادل»، یعنی نقطه‌ای که انرژی [تولید شده] خروجی از انرژی ورودی بیشتر شود، دست نیافته‌اند. بیشترین میزان به دست آمده تا کنون، رآکتور گدازش هسته‌ای «جی‌ای‌تی» (Joint European Torus) در بریتانیا بوده که در آن انرژی خروجی، معادل ۶۷ درصد انرژی اولیه بوده است. ایتر که نخستین آزمایش آن در سال ۲۰۲۵ انجام خواهد شد قصد دارد که ۱۰ برابر انرژی ورودی خود، انرژی تولید کند. این پروژه حاصل همکاری و سرمایه‌گذاری ۳۵ کشور از جمله بریتانیا، اتحادیه اروپا، ایالات متحده و همچنین چین، هند، ژاپن، کره و روسیه است.

دکتر برنارد بیگوت، مدیر سازمان «ایتر»، می‌گوید: «پروژه ایتر پیچیده‌ترین همکاری علمی در طول تاریخ است که بسیار چالش‌برانگیز است. قطعات و اجزایی که مانند آن از قبل وجود نداشته به سرپرستی  شرکت‌هایی مانند جنرال اتمیکز در یک بازه زمانی تقریبا ۱۰ ساله در سه قاره ساخته می‌شوند. هر قطعه نشان‌دهنده کار درجه ۱ یک تیم مهندسی است. [ساخت] ایتر بدون چنین همکاری جهانی، ممکن نمی‌شد. اما به عنوان یک کار ائتلافی، هر تیم با آنچه که از دیگران می‌آموزد سرمایه فراهم می‌کند.»

© The Independent

بیشتر از جهان