یک گام تا دسترسی به منابع انرژی نامحدود جهان

وب سایت کلیک: دانشمندان یک رکورد جهانی جدید برای فشار پلاسما ثبت کردند. فشار پلاسما، یک "عنصر کلیدی" برای تولید انرژی از فرایند همجوشی هسته ای بوده و ثبت این رکورد بدان معناست که این منبع انرژی پاک و پایدار، بیش از همیشه به درک و شناخت ما نزدیکتر شده است.

دانشمندان یک رکورد جهانی جدید برای فشار پلاسما ثبت کردند. فشار پلاسما، یک "عنصر کلیدی" برای تولید انرژی از فرایند همجوشی هسته ای بوده و ثبت این رکورد بدان معناست که این منبع انرژی پاک و پایدار، بیش از همیشه به درک و شناخت ما نزدیکتر شده است. رکورد جدید، ۲٫۰۵ اتمسفر بوده، نسبت به رکورد قبلی، یعنی ۱٫۷۷ اتمسفر، به اندازه ۱۵ درصد جهش داشته است. هر دو رکورد ، با راکتور سفارشی Alcator C-Mod در دانشگاه ام آی تی (MIT) به دست آمدند.

هر چند که تا دستیابی به یک راکتور همجوشی هسته ای با دوام که آمادگی تامین انرژی خانه های ما را داشته باشد، هنور راه درازی در پیش داریم، اما این فشارِ افزایش یافته، معادل افزایش نرخ واکنش بوده، و شواهد دیگری نیز در دست هست که نشان می دهد به راکتوری که از لحاظ فنی و اقتصادی دوام بیشتری داشته باشد نزدیکتر شده ایم.

این رکورد، سر نخ های جدیدی به دانشمندان داده و بهتر از گذشته آنها را در راه رسیدن به هدفشان هدایت می کند.

دیل مید، یکی از فیزیکدانان شاغل در آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون بوده که در این آزمایش ها نیز شرکت داشته است. او می گوید " این یک دستاورد چشم گیر است که موفقیت قابل توجه برنامه Alcator C-Mod در دانشگاه ام آی تی را برجسته می سازد" .

"این رکورد جدید که برای فشار پلاسما ثبت شده، بار دیگر بر این نکته تاکید می کند که استفاده از میدان مغناطیسی قوی راهی جذاب برای دستیابی عملی به انرژی همجوشی است".

محققان دانشگاه ام آی تی، برای دستیابی به رکورد ۲٫۰۵ اتمسفر دمای راکتور را تا ۳۵ میلیون درجه سلسیوس ( ۶۳ میلیون درجه فارنهایت) بالا بردند. این دما، بیش از دو برابر دمای هسته خورشید است و باعث می شود پلاسما، برای مدت دوثانیه، در هر ثانیه ۳۰۰ تریلیون واکنش همجوشی تولید کند.

این سه متغیر - یعنی دما، فشار و زمان پایدار - در کنار یکدیگر عمل می کنند و با کم و زیاد شدن به یک مقدار مشخص می رسند. این رابطه را رکورد های قبلی به دست آمده از تیم های سراسر جهان نیز نشان داده بود. برای مثال، وقتی راکتور Alcator C-Mod به بالاترین فشار می رسید، سایر واکنش ها یا در دمای بالاتر یا در مدت زمان بیشتر انجام شدند.

فشار پلاسما برای تولید انرژی کلی بسیار مهم است، به همین دلیل بود که تیم ام آی تی، بسیار هیجان زده شد. به گفته این تیم، سطح فشار ، "دو سوم چالش" تولید واکنش های همجوشی هسته ای را تشکیل می دهد.

دانشمندان معتقدند همجوشی هسته ای می تواند یک منبع انرژی پاک، ایمن، و تقریبا نامحدود برای ما به ارمغان آورد. یعنی دقیقا همان منبعی که همیشه به دنبالش بودیم. اساس کار این منبع، نمونه ای از همان چیزی است که در خورشید روی داده و اکنون روی زمین تکرار می شود. عناصر کوچکی از ماده تا دمای چند میلیون درجه سلسیوس گرم می شوند، و یک گاز فوق داغ به نام پلاسما شکل می دهند.

جدا کردن پلاسما از یک ماده معمولی، با استفاده از یک میدان مغناطیسی فوق العاده قوی انجام می گیرد، و آنجاست منبع انرژی شما شکل می گیرد. منبعی که می تواند جایگزین همه نیروگاههای سوخت هسته ای و فسیلی شود.

بر خلاف واکنش های شکافت هسته ای ( فرآیند تقسیم شدن اتم ها) که انرژی نیروگاههای هسته ای امروزی را تامین می کند، واکنش همجوشی هسته ای ( که در آن اتم ها با هم ترکیب می شوند) هیچ زباله رادیواکتیوی تولید نمی کند و احتمال وقوع بحران در آن به هیچ وجه وجود ندارد.

این عالیست! به همین دلیل است که دانشمندان سراسر جهان سخت کار می کنند تا چالش های فوق العاده پیچیده "تکرار یک ستاره در یک آزمایشگاه" را پشت سر بگذارند - چیزی که هنوز چندین دهه مانده تا به آن دست پیدا کنیم.

واقعیت این است که انرژی مصرفی ماشین های امروزی ، بیش از انرژی تولیدی آنهاست، زیرا پای دماهای فوق العاده بالا در میان است. البته همان طور که تیم دانشگاه ام آی تی هم نشان داد، ما همواره در حال پیشرفت در این عرصه هستیم.

متاسفانه، این آزمایش، پایان راه راکتور Alcator C-Mod بعد از ۲۳ سال رکوردشکنی بود. دولت بودجه های خود را به ساخت یک ماشین ITER منتقل کرده است. این ماشین در فرانسه ساخته می شود. امید داریم ITER یک روز به اولین ماشین گداخت هسته ای خودکفا ( خود پایدار، خود اتکاء) تبدیل شود.

فیزیکدان های سراسر جهان روی طرح ها و روش های پیچیده ای کار می کنند تا آن فرمول جادویی که گداخت هسته ای را به فرآیندی خود پایدار (خود کفا) تبدیل می کند، بیابند، و وقتی آن لحظه تاریخی فرارسید ( اگر برسد)، راکتور Alcator C-Mod به نقشی که تا به حال در این عرصه ایفا کرده افتخار می کند.

محققان ام آی تی، نتایج آزمایش های رکوردشکن خود را در کنفرانس انرژی گداخت سازمان بین المللی انرژی اتمی که در این ماه برگزار شد، ارائه کردند. اگر سوالی در این زمینه دارید، آنها در تاریخ ۲۰ اکتبر میزبان یک جلسه پرسش و پاسخ در شبکه Reddit خواهند بود.