دانشمندان هستهای در ایالات متحده میگویند که گامی کلیدی به سوی دستیابی به بازدهی بالا در واکنشهای هم‌جوشی هستهای برداشته‌اند که می‌تواند چرخه‌‌ای خودپایدار از واکنشهای [هستهای] راه‌اندازی کند.
این آزمایش موفقیت‌آمیز دانشمندان تاسیسات ملی احتراق (NIF) در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در ایالات متحده، می‌تواند در آینده راه را برای انرژی هستهای هم‌جوشی پاک هموار کند، موضوعی که می‌تواند به مقابله با تغییرات اقلیمی کمک کند.
دانشمندان در تاسیسات ملی احتراق (NIF) - به بزرگی سه زمین فوتبال - لیزر را در جریان این آزمایش بر یک کپسول کوچک حاوی دوتریوم و تریتیوم - دو شکل متفاوت از عنصر هیدروژن - متمرکز کردند و درجه حرارت و فشار بالا مانند آنچه که در مرکز خورشید وجود دارد ایجاد کردند.
اگرچه انرژی خروجی تنها یک تریلیونیم ثانیه طول می‌کشد اما این واکنش، بیش از ۱۰ کوادریلیون وات انرژی تولید میکند که می‌تواند به آغاز [فرایند] هم‌جوشی حرارتی کمک کند.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
به محض آنکه واکنش هم‌جوشی آغاز شود ذرات زیراتمی مانند ذرات آلفا آزاد میکند که با محیط پلاسمای داغ پیرامون خود - حالت چهارم ماده - برهم‌کنش میکند و آن را داغ‌تر میکند.
پلاسمای داغ در یک واکنش زنجیره‌ای خودپایدار که به آن «اشتعال» گفته می‌شود، ذرات آلفای بیشتری آزاد میکند - فرایندی که تاکنون هرگز به طور کامل محقق نشده است.
دانشمندان تاسیسات ملی احتراق (NIF) در این آزمایش جدید که نتایج آن برای انتشار در یک مجله داوری همتا در دست بررسی است، از [دستیابی] به خروجی انرژی بیش از یک مگاژول خبر می‌دهند. آستانه‌ای که برای شروع [مرحله] «اشتعال» پذیرفته شده است. این میزان انرژی، شش بار از بیشترین میزان انرژی که دانشمندان پیش از این به آن دست یافته بودند بیشتر است.
راویندرا کومار، دانشمند فیزیک لیزر، که خود در این آزمایش مشارکت نداشته به ایندیپندنت می‌گوید: «این یک گام چشمگیر رو به جلو است. انرژی تولید شده از میزان هر آزمایش پیشین بیشتر است، تقریبا ۲۵ برابر بیشتر از یکی از بهترین آزمایش‌های قبلی.»
به گفته دکتر کومار، استاد ارشد علوم هستهای و فیزیک اتمی در موسسه تحقیقات بنیادی تاتا (TIFR) در بمبئی، موفقیت این آزمایش، بزرگ‌ترین پیشرفت صورت گرفته در هم‌جوشی هستهای از زمان شروع تلاش‌ها در دهه ۷۰ میلادی است.
توماس میسون، مدیر آزمایشگاه ملی لوس آلاموس می‌گوید: «دستیابی تجربی به نقطه اشتعال در آزمایشگاه، اوج و قله کار ده‌ها سال کار علمی و تکنیکی است که در حدود پنجاه سال ادامه داشته است.»
دکتر میسون در سخنانی یادآور می‌شود: «این [نتایج]، مقدمات آزمایش‌هایی را فراهم میکند که نظریه و شبیه‌سازی در شرایط چگال و انرژی بالا را با دقتی بیش از پیش بررسی کنند. [این نتایج]، امکان [استفاده از] دستاوردهای بنیادی (نظری) در علوم کاربردی و مهندسی را فراهم میکند.»
هم‌جوشی یا گداخت، در مقایسه با واکنشهای شکافت هستهای (که در نیروگاه‌های هستهای استفاده می‌شود و در آن، شکافت اتم‌ها انرژی آزاد می‌کنند)، اتم‌های هیدروژن را فشرده و وادار میکند مقادیر زیاد انرژی و مقادیر کم پسماند رادیواکتیو تولید کنند.»
واکنشهای هستهای هم‌جوشی به دلیل داشتن این ویژگی، به عنوان راهی بالقوه برای تولید انرژی پاک در آینده در نظر گرفته می‌شوند. هرچند که مهار واکنشهای هم‌جوشی دشوار است و هیچ آزمایشی انرژی بیش از انرژی ورودی اولیه در واکنش، تولید نکرده است. با وجود آنکه در آزمایش کنونی هنوز هم به انرژی ورودی بیشتر از انرژی خروجی نیاز است، اما دانشمندان «امپریال کالج لندن» که داده‌های این آزمایش را تجزیه و تحلیل می‌کنند میگویند این نخستین باری است که به مرحله مهم «اشتعال» دست یافته شده است.»
آن‌ها میگویند دستیابی به نقطه اشتعال، به شکل چشمگیری این امکان را فراهم میکند که در مقایسه با قبل، انرژی بیشتری تولید شود و این راه را برای «سر به سر شدن و مساوی شدن» هموار میکند که در آن انرژی ورودی با انرژی خروجی برابر می‌شود.
پروفسور جرمی چیتندن یکی از مدیران مرکز مطالعات هم‌جوشی لَختی در «امپریال کالج لندن» در اظهاراتی می‌گوید: «این موضوع برای تحقق آینده انرژی هم‌جوشی بسیار مهم است و به فیزیکدانان این امکان را می‌دهد که آزمایش‌ها را در شدیدترین و غیرمعمول‌ترین شرایط عالم هستی بررسی کنند، شرایطی شبیه به آنچه که تنها چند دقیقه پس از مِهبانگ وجود داشت.»
دکتر چیتندن اضافه میکند: «هم‌جوشی کنترل شده در آزمایشگاه یکی از چالش‌های تعیین کننده علمی مهم این دوران است و این یک قدم بسیار مهم رو به جلو است.»
© The Independent
