پژوهشگران با کشف یک روش جدید و متحول کننده اکنون میتوانند همجوشی هسته ای را ایمن تر و با ثبات تر کنند.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، همجوشی هسته ای بسیار چالش برانگیز است، زیرا در واقع تلاشی برای تکرار فرآیندهای خورشید روی زمین است. دانشمندان سالها است که در تلاش هستند تا از این انرژی استفاده کنند، ولی اینک به موفقیت چندانی دست نیافته نبودند.
' گداخت هسته ای، همجوشی هسته ای، فوزیون یا فیوژن (Fusion) فرآیندی عکس عمل شکافت هسته ای است. در فرآیند همجوشی هسته ای هسته های سبک مثل هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته های سنگین تر و مقداری انرژی تولید می شود.
برای این که همجوشی امکان پذیر باشد هسته هایی که در واکنش وارد میشوند باید دارای انرژی جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامونشان فائق آیند. بدین ترتیب دماهای وابسته به واکنش های همجوشی فوق العاده بالا است.
در سال ۱۹۵۲ نخستین انفجار آزمایشی گرماهسته ای باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترل نشده شد. این آزمایش نشان داد که درصورتی که دمای یک گاز تشکیل شده از ذرات باردار- پلاسما- با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون کلوین افزایش یابد، سبب ایجاد واکنش همجوشی هسته ای در گاز یونیده می شود. بعد از انفجار موفقیت آمیز بمب هیدروژنی جست و جو برای رها کردن کنترل شده انرژی همجوشی آغاز شد.
گرمای همجوشی به معنای گرمای حاصله از همجوشی هسته ای است.
همجوشی هسته ای، واکنشی کاملا برعکس شکافت هسته ای است. به جای شکافتن اتم های بزرگ به اتم های کوچک، اتم های کوچک به یکدیگر جوش داده میشوند تا اتم های بزرگ بوجود آیند. این واکنش انرژی خیلی زيادي رها می کند، به دلیل آن که بر اساس نظریه نسبیت خاص انشتین، بخشی از ماده این واکنش به انرژی تبدیل می شود. واقعیت این است که خارج از نیروگاه های همجوشی و در طبیعت، ما هرروز اثر این واکنش را احساس می کنیم.
همجوشی هسته ای همان چیزی است که در مرکز خورشید رخ می دهد. خورشید یک رآکتور بزرگ همجوشی هسته ای است. این ستاره هیدروژن را به عناصر سنگین تبدیل می کند و نور و گرمای حاصل از واکنش را برای ما که روی زمین هستیم، ارسال می کند.
گزارش هایی اخیرا منتشر شده است که نشان می دهد شکافت هسته ای بسیار گران است و مقادیر زيادي زباله های رادیواکتیوی تولید می کند که نگرانی های اساسی در خصوص ایمنی ایجاد می کند.
به همین علت هیجان انگیز است که مطالعه جدید پژوهشگران دانشگاه پرینستون مدعی شده است روش های جدیدی برای ایمن کردن همجوشی هسته ای پیدا کرده است.
پژوهشگران می گویند: شیب درجه حرارت شدید در یک پلاسما که از حیث مغناطیسی محدود شده است، میتواند به حرکت آشفته پلاسما منجر شود. این آشفتگی به نوبه خود، انتقال و حرکت گرما در خطوط میدان مغناطیسی را تقویت می کند. این حرکت تقویت یافته بر اختلاف دما که میتواند در جزایر مغناطیسی بین مرکز جزیره و حاشیه آن پایدار باشد تأثیر بگذارد.
در اینجا نشان داده شده است که با محدود کردن این اختلاف دما، این انتقال تقویت شده میتواند تأثیر عمیقی بر میزان تأثیر چگالش جریان فعلی RF در رشد جزایر مغناطیسی داشته باشد. جالب اینجاست که با توجه به اینکه انتقال گرما دیگر در افت دما بصورت خطی نیست، اثر متراکم کننده جریان RF نیز پدیده های پسماند کاملا جدیدی را به نمایش می گذارد.
آنچه پژوهشگران پرینستون به نمایش گذاشته اند، سیستمی است که پلاسما میتواند به شکلی قالب ریزی شود که همان طور که پژوهشگران می خواهند واکنش نشان دهد. علاوه‌براین، این سیستم همینطور جزایر مغناطیسی را که سازه هایی حباب مانند هستند و قادر هستند مقدار زيادي از انرژی را در هر زمان آزاد کنند و واکنش های همجوشی را بسیار پرخطر کنند، کنترل می کند.
با این حال، پژوهشگران معتقد هستند ارسال امواج رادیویی به واکنش همجوشی میتواند با جلوگیری از جریان پلاسما و حت کنترل نگه داشتن درجه حرارت، مانع از تشکیل این جزایر مغناطیسی شود و آن ها را خنثا کند. این روند باعث می شود که واکنش همجوشی هسته ای، ایمن تر و پایدارتر شود.
- 19
- 1
