.
.
.

رآکتوری که دو برابر خورشید داغ می‌شود

برای بازآفرینی شرایط همجوشی هسته‌ای بر روی زمین لازم است «خورشید را درون جعبه» قرار داد

منتشر شده در: آخرین به روزرسانی:

«همجوشی هسته‌ای» زمانی روی می‌دهد که هسته‌های دو اتم در یکدیگر ادغام می‌شوند و مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می‌کنند، که برای تامین انرژی نوری و حرارتی خورشید و سایر ستارگان کافی است.

استفاده از همجوشی هسته‌ای می‌تواند روش کارآمدی برای مقابله با آلودگی‌های مختلف و تغییرات اقلیمی باشد، چرا که همجوشی بر خلاف سوخت‌های فسیلی کربن آزاد نمی‌کند، و بر خلاف روش‌ مشهور دیگر تامین انرژی اتمی یعنی «شکافت هسته‌ای»، زباله‌های رادیواکتیو بلندمدت بر جای نمی‌گذارد.

با این وجود، همجوشی هسته‌ای تنها در شرایطی بسیار خاص روی می‌دهد که ایجاد آن تقریبا غیرممکن است: برای ایجاد همجوشی، باید گرما و فشار بسیار زیادی تولید کرد. به گفته پیر ژیل دو ژن، فیزیکدان هسته‌ای برنده جایزه نوبل، برای بازآفرینی شرایط همجوشی هسته‌ای بر روی زمین لازم است «خورشید را درون جعبه» قرار داد.

دانشمندان تابحال چندین نمونه از «جعبه»های مورد نظر دو ژن یا همان رآکتورهای همجوشی هسته‌ای طراحی کرده‌اند، اما میزان انرژی که آنها برای تولید گرما و فشار لازم برای همجوشی مصرف می‌کنند، بسیار بیشتر از میزان انرژی است که تولید می‌کنند، و بنابراین مقرون به صرفه نیستند.

اخیرا دانشمندان موفق شدند نوعی رآکتور همجوشی هسته‌ای به نام «استلراتور» بسازند که شبیه یک پیراشکی بزرگ است که له و لورده شده و از شکل افتاده است. این رآکتور را یک سیم‌پیچ آهن‌ربایی مخصوص احاطه کرده که میدان‌های مغناطیسی ایجاد می‌کند که کارشان کنترل جریان پلاسمای درون رآکتور است.

در مقایسه با دیگر رآکتورهای همجوشی، استلراتور به انرژی کمتری نیاز دارد و انعطاف‌پذیری آن هم بیشتر است. استلراتور با قرار دادن پلاسما در دما و تحت فشار شدید، اتم‌های درون آن را مجبور به همجوشی می‌کند. با این حال، شکل خاص دستگاه باعث می‌شود تا پلاسما زود حرارتش را از دست بدهد، و بدون گرما، یک شرط همجوشی پایدار از بین می‌رود.

به همین منظور، دانشمندان با بهینه‌سازی سیم‌پیچ مغناطیسی، اتلاف حرارت در بزرگترین و پیشرفته‌ترین استلراتور جهان را به میزان معتنابهی کاهش داده‌اند. آنها با این کار توانستند فضای داخلی رآکتور همجوشی هسته‌ای را تا حدود 54 میلیون درجه فارنهایت گرم کنند، که بیش از دو برابر حرارت هسته خورشید است.