آزمایشگاه آمریکایی به رکورد انرژی در همجوشی گرماهسته‌ای دست یافت

به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندان توانستند نتیجه تاریخی که در سال ۲۰۲۲ به دست آورده بودند را دو برابر کنند، زمانی که اولین فرآیند همجوشی گرماهسته‌ای با بازده انرژی مثبت انجام شد. همانطور که TechCrunch گزارش داد، آخرین آزمایش‌ها رکورد قبلی را شکستند.

در سال ۲۰۲۲، اولین «احتراق» حاصل شد، یک واکنش همجوشی حرارتی، با خروجی انرژی (۳.۱۵ مگاژول) بیش از انرژی لیزر (۲.۰۵ مگاژول) که به سمت سوخت هدایت می‌شود. این اولین باری بود که انسان‌ها موفق به بازتولید فرآیندی شدند که به ستارگان در محیط آزمایشگاهی نیرو می‌دهد. در سال ۲۰۲۵، آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور گام دیگری به جلو برداشت و رکورد جدیدی را برای خروجی ۵.۰ مگاژول با ضریب تقویت ۲.۴۴ با استفاده از یک لیزر ۲.۰۵ مگاژول ثبت کرد. این بهترین نتیجه در این سطح انرژی و دومین نتیجه بزرگ در تاریخ این آزمایشگاه است. آزمایش‌های بعدی به ۵.۲ و ۸.۶ مگاژول رسیدند که نشان می‌دهد این فناوری پایدارتر و مقاوم‌تر شده است.

جیل هروبی، معاون وزیر امنیت هسته‌ای، گفت: «این دستاورد، گامی کوچک و اولیه به سوی یک منبع انرژی پاک است که می‌تواند جهان را متحول کند.»

برخلاف شکافت هسته‌ای، همجوشی گرماهسته‌ای نوید یک منبع انرژی سازگار با محیط زیست، پایان‌ناپذیر و بدون زباله‌های رادیواکتیو را می‌دهد. این آزمایشگاه از روش محصورسازی پیوسته استفاده می‌کند، که در آن ۱۹۲ لیزر، گلوله‌های کوچک دوتریوم و تریتیوم (ایزوتوپ‌های هیدروژن) را که در الماس‌ها قرار گرفته‌اند، تا دما‌های بسیار بالا (بیش از ۵۵ میلیون درجه سانتیگراد) و فشار‌های صد‌ها میلیارد اتمسفر فشرده می‌کنند. این را می‌توان با مشتعل کردن یک ستاره مینیاتوری در یک محفظه خلاء به اندازه یک خانه کوچک مقایسه کرد. این دستاورد جدید ثابت می‌کند که همجوشی می‌تواند انرژی بیشتری نسبت به آنچه برای شروع واکنش صرف می‌شود، تولید کند و راه را برای سیستم‌های انرژی آینده هموار سازد.

با این حال، راه‌اندازی این واکنش به حدود ۳۰۰ مگاژول برق از شبکه نیاز دارد که این فناوری را در حال حاضر برای استفاده تجاری نامناسب می‌کند. با این حال، موفقیت‌های این آزمایشگاه نشان داده است که رویای همجوشی هسته‌ای، که برای دهه‌ها «همیشه ۳۰ سال دیگر» نامیده می‌شد، بسیار به واقعیت نزدیک‌تر است.

اگرچه این آزمایشگاه پیشرفت‌هایی را نشان می‌دهد، اما برای دستیابی به ظرفیت تجاری، باید نرخ شلیک از یک شات در روز به ۱۰ شات در ثانیه افزایش یابد و مصرف برق لیزر‌ها نیز کاهش یابد.

یک رویکرد جایگزین، محصورسازی مغناطیسی است، مانند پروژه همجوشی حرارتی هسته‌ای بین‌المللی ITER در فرانسه، که پلاسما را با میدان‌های مغناطیسی برای واکنش‌های طولانی‌تر محصور می‌کند، اما این روش نیز به هیچ وجه کامل نیست.

رهبران پروژه خاطرنشان کردند: «آزمایش ما شرایطی مشابه آنچه در هسته ستارگان یا در طول یک انفجار هسته‌ای رخ می‌دهد را در مقیاسی کوچک‌تر بازتولید می‌کند. این فقط گامی به سوی انرژی پاک نیست، بلکه ابزاری برای مطالعه فیزیک افراطی نیز هست.»

منبع: Naukatv