نقطه عطفی مهم در مهار انرژی همجوشی هسته‌ای

همجوشی هسته‌ای شاید شناخته‌شده‌ترین فرایند تامین نیروی ستارگان باشد

تصویری تخیلی از یک محفظه همجوشی هسته‌ای - DSK / CEA / AFP

محققان برای تبدیل انرژی همجوشی یا گداخت هسته‌ای به یک منبع انرژی پایدار گام مهمی برداشته‌اند.

این تحقیق امکان می‌دهد تا بتوان نوع کاملا جدیدی از منابع انرژی پایدار ایجاد کرد و انقلابی در روش تامین نیرو در جهان به وجود آورد.

همجوشی هسته‌ای شاید شناخته‌شده‌ترین فرایند تامین نیروی ستارگان باشد و محققان امیدوارند آن را به زمین بیاورند و به‌‌صورت یک منبع پایدار نیرو مهار کنند.

اما ایجاد آن در آزمایشگاه هم دشوار بوده است. انرژی مصرفی آن از انرژی که تولید می‌کند بسیار بیشتر است، به‌طوری‌که تا حد زیادی در مقیاس بزرگ کارایی ندارد.

اکنون محققان می‌گویند با استفاده از همجوشی هسته‌ای موفق به اجرای فرایندی شده‌اند که گرمایش ماده در حالت پلاسما را میسر می‌کند و گام مهمی برای استفاده از همجوشی هسته‌ای است.

شرح این تحقیق در مقاله‌ای پژوهشی به نام «تحقق پلاسما سوزی در همجوشی لَختی» در شماره امروز مجله نیچر آمده است. شرح چگونگی بهینه‌سازی موفق این طرح آزمایشی هم در مقاله‌ همراه آن در مجله نیچرمنتشر شده است.

این آزمایش خط‌شکن فقط به یکی از پرسش‌های بسیار مربوط به همجوشی هسته‌ای پاسخ می‌دهد و همچنان باید کارهای زیادی انجام شود. امیدهایی برای تولید نیروی همجوشی خود‌پایدار ایجاد شده و این آزمایش یکی از الزامات اصلی آن را برآورده کرده است.

خلاصه کلام این است که محققان توانستند پلاسما را فشرده‌سازی و گرم کنند تا سپس خودشان با انجام واکنش‌هایی گرم شوند و امکان پایداری خودبه‌خود انرژی میسر شود.

Read More

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

محققان برای انجام این تحقیق از ایزوتوپ‌های هیدروژن یعنی دوتریوم که در آب دریا وجود دارد و ترییتیوم که در راکتور قابل ساخت است برای تولید پلاسمای سوزان استفاده کردند.

در پلاسمای سوزان وقتی همجوشی هسته‌ای رخ می‌دهد ذراتی پدید می‌آیند و سپس منبع اصلی گرمایش پلاسما می‌شوند.

محققان در چهار آزمایش مختلف که شرح آن در این مقاله آمده است توانستند بیش از‌۱۰۰‌ کیلوژول انرژی تولید کنند و دریکی از این آزمایش‌ها توانستند از کره‌ای به شعاع یک میلی‌متر و کمتر از یک میلی‌گرم از ایزوتوپ‌های هیدروژن ۱۷۰ کیلوژول انرژی به دست آورند.

البته سوخت لازم برای این آزمایش انرژی بسیار بیشتری لازم دارد (برای غلبه بر معضل همیشگی همجوشی هسته‌ای یعنی بیشتر بودن انرژی مصرفی آن از انرژی تولیدی آن) اما این انرژی در کل نسبتا کم بود. حفره اجرای این فرایند و لیزر لازم برای گرمایش آن نیز کماکان انرژی بسیار بیشتری مصرف می‌کند.

اما محققان از میزان «دقت و کنترل» در این آزمایش تمجید کرده‌اند و می‌گویند در آینده می‌تواند پیشرفت‌های بیشتری را در پی داشته باشد.

نایجل وولزی از دانشگاه یورک در مقاله همراه این تحقیق نوشته است: همچنان مشخص نیست که این تحقیق بتواند به منبع نیروی قابل‌استفاده‌ای در آینده منجر شود، ولی واضح است هدف‌گذاری برای تولید سوختی که خطرات تغییر اقلیم را برطرف کند و درعین‌حال ما را از فواید برق بهره‌مند کند، ارزش چنین زحماتی را دارد.

© The Independent

بیشتر از تکنولوژی