انرژی همجوشی: تولید انرژی به روش سوخت‌و‌ساز ستارگان

همجوشی نه گازهای گلخانه‌ای و نه پسماندهای رادیواکتیو با عمر طولانی تولید می‌کند

ایالات متحده از پیشرفتی بزرگ در همجوشی هسته‌ای، گامی تاریخی به‌سوی وعده انرژی پاک «تقریبا نامحدود»، خبر داده است.

جنیفر گرانهولم، وزیر انرژی، روز سه‌شنبه در واشینگتن دی‌سی، همراه با دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (ال‌ال‌ان‌ال) در کالیفرنیا گفت: «این در کتاب‌های تاریخ ثبت خواهد شد».

هزاران دانشمند و مهندس به مدت حدود ۷۰ سال تلاش کرده‌اند تا فرآیند انرژی همجوشی اتم‌ها را که به خورشید و سایر ستارگان انرژی می‌دهد، شبیه‌سازی کنند. 

این یک فرآیند بسیار پیچیده و پرهزینه است که به دلیل به کار گرفتن دما و فشار بالا بسیار ناپایدار است.

Read More

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

اینک برای نخستین بار، تیم آزمایشگاه کالیفرنیا به یک «افزوده خالص انرژی» دست یافت - که در یک واکنش همجوشی، در مقایسه با انرژی راه‌اندازی آن، انرژی بیشتری تولید کرد. این آزمایش شامل بمباران گلوله‌ای از پلاسمای هیدروژن با بزرگ‌ترین لیزر جهان بود.

تیمی در تاسیسات ملی احتراق (ان‌آی‌اف) آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، ۵ دسامبر، نخستین آزمایش همجوشی کنترل‌شده تاریخ را که برای دستیابی به مرحله اصلی به‌عنوان «نقطه علمی تعادل انرژی» نیز شناخته می‌شود، انجام دادند.

[توضیح مترجم: در این مرحله، انرژی ورودی یک دستگاه با میزان انرژی خروجی آن سربه‌سر و برابر می‌شود.]

سپس این تیم، پیش از انتشار عمومی این کشف بزرگ، یک هفته را به تجزیه‌وتحلیل داده‌های آزمایشی و قرار دادن آن‌ها در معرض بررسی همتا به‌دست سایر دانشگاهیان [برنامه‌ریز فیزیک] همجوشی گذراند.

این موضوع که این آزمایش با دریافت ۲.۰۵ مگاژول (MJ) انرژی هدف‌گذاری شده، از آستانه همجوشی فراتر رفت و به خروجی انرژی ۳.۱۵ مگاژول انجامید، تایید شد.

خبر فوری: این اعلام خبر چیزی است که ده‌ها سال در حال ساخت بوده است.

در ۵ دسامبر ۲۰۲۲، تیمی از آزمایشگاه لیورمور وزارت انرژی با دستیابی به گیرانش [یا ایجاد احتراق] همجوشی، تاریخ‌ساز شد.

این پیشرفت بزرگ، آینده انرژی پاک و دفاع ملی آمریکا را برای همیشه تغییر خواهد داد. 

دانشمندان از این دستاورد خبر دادند، اما گفتند که باید چند دهه کار انجام شود تا انرژی همجوشی اینرسی (آی‌اف‌ای) بتواند انرژی زندگی روزمره‌مان را تامین کند.

با این حال دکتر کیم بودیل، مدیر آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، روز سه‌شنبه گفت در حالی که «موانع بسیار مهمی» در علم و فناوری برای رسیدن به همجوشی هسته‌ای تجاری وجود دارد، این موضوع ممکن است برخلاف آنچه پیش از این تصور می‌شد که تا ۶۰ یا ۷۰ سال آینده رخ دهد، طی «چند» دهه آتی اتفاق بیفتد.

دکتر بودیل گفت: «جست‌وجو به دنبال گیرانش [یا آغاز احتراق] همجوشی در آزمایشگاه، یکی از مهم‌ترین چالش‌های علمی است که بشر تاکنون از پس آن برآمده و دستیابی به آن پیروزی علم، مهندسی و مهم‌تر از همه بشر است».

پیشرفت همجوشی این ظرفیت را دارد که به‌طور چشمگیری بر مسیر بحران اقلیمی - ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای گرم‌کننده سیاره حاصل از سوزاندن سوخت‌های فسیلی - اثر بگذارد. همجوشی نه گازهای گلخانه‌ای و نه پسماندهای رادیواکتیو با عمر طولانی تولید می‌کند.

چارلز شومر، رهبر اکثریت سنا، روز سه‌شنبه گفت: «این پیشرفت علمی شگفت‌انگیز، ما را در ورطه آینده‌ای که دیگر به سوخت‌های فسیلی اتکا ندارد، بلکه برعکس با انرژی همجوشی پاک جدید تامین می‌شود، قرار می‌دهد.‌»

دکتر رابی اسکات، از گروه فیزیک پلاسمای مرکز لیزر مرکز شورای انجمن علوم و فناوری که در این پژوهش مشارکت داشت، آن را «دستاوردی مهم پس از ۵۰ سال تحقیق در زمینه همجوشی لیزر» نامید.

او گفت: «همجوشی این ظرفیت را دارد که یک منبع تقریبا نامحدود، ایمن، پاک و بدون کربن از انرژی بار پایه تامین کند.»

«اغراق‌آمیز نیست اگر بگوییم که این چه پیشرفت بزرگی برای پژوهش‌های همجوشی لیزری است.»

وزارت انرژی ایالات متحده در حال حاضر یک برنامه گسترده و هماهنگ شده انرژی همجوشی اینرسی در ایالات متحده را راه‌اندازی می‌کند. دفتر روابط عمومی آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در بیانیه‌ای گفت: «روی‌هم‌رفته با سرمایه‌گذاری بخش خصوصی، عزم و اراده زیادی برای پیشبرد سریع به‌سوی تجاری‌سازی همجوشی وجود دارد.»

© The Independent

بیشتر از علوم