یک گام نزدیکتر به تولید انرژی همجوشی هسته ای

یک گام نزدیکتر به تولید انرژی همجوشی هسته ای، دانشمندان کشور چین موفق شدند در تلاش برای دستیابی به انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای، گاز هیدروژن را به دمای ۵۰ میلیون درجه‌ی سلسیوس برسانند و به مدت ۱۰۲ ثانیه همین دما را حفظ کنند. این میزان حرارت بیش از سه برابر دمای هسته‌ی خورشید است. محققان ادعا می‌کنند که این دستاورد بزرگ، چین را یک قدم جلوتر از کشورهای دیگر قرار می‌دهد و این کشور را به تولید نوعی انرژی خورشیدی پاک و نامحدود نزدیک‌تر می‌کند. تولید انرژی پاک به روش همجوشی هسته‌ای به یکی از دغدغه‌های دانشمندان تبدیل شده است چرا که بیشتر منابع طبیعی زمین با سرعت زیادی کاهش می‌یابند. از طرف دیگر، تولید انرژی از طریق شکافت هسته‌ای معایب خود را دارد و منجر به تولید زباله‌هایی می‌شود که به محیط زیست آسیب می‌زنند.

این آزمایش چند روز پیش در یک راکتور همجوشی مغناطیسی در «موسسه‌ی علوم فیزیکی هیفه» انجام شد. این راکتور که با نام EAST، یعنی «توکامک ابررسانای پیشرفته‌ی آزمایشی» شناخته می‌شود، توانست پلاسما را به دمای ۵۰ میلیون درجه‌ی سلسیوس برساند. برای مقایسه بد نیست بدانید که دمای هسته‌ی خورشید حدودا ۱۵ میلیون درجه است. البته در گذشته، محققان آلمانی توانسته بودند پلاسما را به دمای بالاتری برسانند، اما این درجه حرارت فقط یک چهارم ثانیه دوام داشت. بنابراین، این اولین بار است که دمایی در این محدوده بیش از ۹۰ ثانیه تداوم داشته است.

توکامک‌ها دستگاه‌هایی به شکل دونات هستند که برای اولین بار توسط روس‌ها ساخته شده‌اند. این دستگاه‌ها گاز یونیزه‌ شده‌ای به نام پلاسما را در میدان مغناطیسی به دام می‌اندازند تا آن را به دمای بسیار بالا برسانند و در همان وضعیت، پایدار نگاه دارند. در نتیجه‌ی این کار هسته‌های هیدروژن به هم جوش می‌خورند و انرژی زیادی آزاد می‌کنند. ماشین‌های توکامک در تولید انرژی به روش همجوشی هسته‌ای اهمیت زیادی دارند.

چالش اصلی دستگاه‌های توکامک این است که کنترل گاز هیدروژن در چنین دمای بالایی دشوار است، به همین دلیل اکثر این ماشین‌ها می‌توانند فقط به مدت کمتر از یک دقیقه این وضعیت را حفظ کنند. اما براساس گفته‌ی روزنامه‌ی South China، دانشمندان چینی با حل چند مشکل مهندسی توانستند به این رکورد دست یابند: یکی اینکه کنترل بهتری روی میدان مغناطیسی داشتند و دیگری اینکه مانع از فرار حرارت و ذره‌های پرانرژی از سیستم می‌شدند. هدف آنها در اصل این بود که به دمای ۱۰۰ میلیون درجه‌ی سلسیوس برسانند و بیش از ۱۰۰۰ ثانیه (۱۷ دقیقه) آن دما را حفظ کنند. این دانشمندان می‌گویند که چند دهه بیشتر با تحقق بخشیدن به انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای فاصله ندارند.

این دستاورد محققان چینی بخشی از تلاش‌های جهانی در راستای تولید انرژی از طریق همجوشی هسته‌ای است. کارشناسان هم‌عقیده هستند که هنوز ده‌ها سال باقی مانده تا بتوانند به این تکنولوژی دست یابند، اما در صورت تحقق آن، می‌تواند جای سوخت‌های فسیلی و راکتورهای شکافت هسته‌ای را بگیرد.