فرانسه| «خورشید مصنوعی» به دستاوردی بی سابقه در زمینه همجوشی هسته‌ای دست یافت + ویدئو

به گزارش مجله خبری نگار، این پیشرفت نشان دهنده گامی بزرگ به سوی همجوشی هسته‌ای پایدار است که یکی از برجسته‌ترین چالش‌های علمی و مهندسی امروز است.

همجوشی هسته‌ای شامل فرآیندی است که در آن دو هسته اتمی سبک با هم ادغام می‌شوند و هسته‌ای سنگین‌تر را تشکیل می‌دهند، همان فرآیندی که در داخل خورشید و ستارگان رخ می‌دهد و مقادیر زیادی انرژی تولید می‌کند.

برای تولید این انرژی بر روی زمین، سوخت‌های همجوشی - مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم (ایزوتوپ‌های هیدروژن) - باید تا دمای بالاتر از ۵۰ میلیون درجه سانتیگراد گرم شوند و در نتیجه پلاسما تشکیل شود، چهارمین حالت ماده پس از جامد، مایع و گاز.

 یک رکورد جهانی برای انرژی همجوشی!

رکورد جدیدی که در توکاماک WEST فرانسه به دست آمد، در CEACadarache عمل کرد: پلاسمای همجوشی داغ را برای بیش از ۲۲ دقیقه حفظ کرد. این یک بهبود ۲۵ درصدی نسبت به زمان رکورد قبلی به دست آمده با EAST بود.

- CEA (CEA_Officiel) فوریه ۱۹، ۲۰۲۵

دانشمندان با یک چالش بزرگ رو‌به‌رو هستند: حفظ پلاسما در این دما‌های بالا برای مدت طولانی، که پیش نیاز تبدیل همجوشی هسته‌ای به یک منبع انرژی پایدار و پایدار است. وست با استفاده از فناوری مهار مغناطیسی موفق به دستیابی به این هدف شده است، جایی که میدان‌های مغناطیسی قوی برای به دام انداختن پلاسما در داخل محفظه راکتور و جلوگیری از سرد شدن یا پراکندگی آن ایجاد می‌شود.

این راکتور بر اساس طرحی به نام توکاماک ساخته شده است، دستگاهی که به شکل یک حلقه دونات است که در آن پلاسما گرم می‌شود و با استفاده از میدان‌های مغناطیسی قوی تحت کنترل نگه داشته می‌شود. تا همین اواخر، دانشمندان فقط می‌توانستند پلاسما را در چنین راکتور‌هایی برای چند دقیقه حفظ کنند. اما دستاورد جدید راکتور غرب نشان دهنده یک جهش بزرگ است، زیرا توانست مدت زمان مهار پلاسما را در مقایسه با رکورد قبلی که چند هفته پیش توسط راکتور آزمایشی چینی EAST ثبت شده بود، ۲۵ درصد افزایش دهد.

آن ایزابل اتینفر، مدیر تحقیقات پایه در کمیسیون انرژی‌های جایگزین و انرژی اتمی فرانسه (CEA)، گفت: راکتور غرب با حفظ پلاسمای هیدروژن برای بیش از بیست دقیقه، با پمپاژ ۲ مگاوات نیروی گرمایش، به یک نقطه عطف فنی مهم جدید دست یافته است. این یک گام اساسی در توسعه راکتور‌های همجوشی است که قادر به کار برای مدت طولانی تری هستند.

او همچنین خاطرنشان کرد که با افزایش سطح انرژی، این آزمایش‌ها ادامه خواهد یافت، که ممکن است چشم انداز توسعه منابع انرژی پاک و کارآمد را باز کند.

همجوشی هسته‌ای در مقایسه با شکافت هسته‌ای که در حال حاضر در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌شود، جایگزین ایمن‌تر و تمیزتری است. تفاوت اصلی این است که "شکافت هسته‌ای به شکافتن اتم‌های سنگین مانند اورانیوم یا پلوتونیوم متکی است که منجر به مقادیر زیادی زباله رادیواکتیو می‌شود که نیاز به تصفیه و ذخیره ایمن برای ده‌ها هزار سال دارد. همجوشی هسته‌ای با ترکیب اتم‌های سبک مانند هیدروژن کار می‌کند، زباله‌های رادیواکتیو بسیار کمتری تولید می‌کند و مقادیر زیادی گاز‌های گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و آن را به گزینه‌ای پایدارتر برای محیط زیست تبدیل می‌کند.

با وجود دستاورد قابل توجه، هنوز چالش‌های فنی و مهندسی وجود دارد که باید قبل از تبدیل همجوشی هسته‌ای به منبع اصلی انرژی بر آنها غلبه کرد که برجسته‌ترین آنها کاهش هزینه‌های عملیاتی است، زیرا ساخت و بهره برداری از راکتور‌های همجوشی هنوز بسیار گران است. پلاسما را برای مدت طولانی تری تثبیت کنید تا از شکستن واکنش جلوگیری شود. مهار موثر انرژی تولید شده و تبدیل آن به برق قابل استفاده در سراسر شبکه ملی.

وست به عنوان یک "خورشید مصنوعی" توصیف می‌شود، زیرا فرآیند‌های هسته‌ای را که در داخل خورشید رخ می‌دهد شبیه سازی می‌کند و آن را به یکی از بلندپروازانه‌ترین پروژه‌ها در تحقیقات انرژی تبدیل می‌کند.

منبع: دیلی میل