رآکتور همجوشی بریتانیا به رکورد جدیدی در تشکیل انرژی دست یافت

در چند روز تازه خبرهای شوق‌انگیزی درمورد همجوشی هسته‌ای انتشار شده است. بعد از به روزرسانی‌های شوق‌انگیز همجوشی لختی آمریکا، دانشمندان بریتانیا خبر از بیشترین بازده انرژی داده‌اند که تا بحال در آزمایش‌های همجوشی هسته‌ای به دست آمده است.

به نقل از آی‌اف‌ال ساینس، آزمایشی در تاسیسات جت (Joint European Torus) موفق شد به زمان پنج ثانیه قوت همجوشی بالا تشکیل کند و فقط با منفعت گیری از ۰٫۲۱ میلی‌‌گرم سوخت، ۶۹٫۲۶ مگاژول انرژی آزاد کند. این مقدار معادل انرژی‌ای است که می‌توانید با سوزاندن دو کیلوگرم زغال سنگ به دست آورید. سوخت موردبحث مخلوطی از دو نوع هیدروژن سنگین به نام‌های دوتریوم و تریتیوم است که در نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای آینده مورد منفعت گیری قرار خواهد گرفت.

با وجود دستیابی به رکورد، جت برای رسیدن به انرژی مورد انتظار برای آن نیروگاه‌ها طراحی نشده است، بلکه پیشگامی برای مثالهای اولیه در مقیاس کامل همانند ITER و DEMO است. ایتر (رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی) سال آینده اغاز به کار می‌کند و باید ۱۰ برابر انرژی ورودی خود را تشکیل کند. نسخه‌ی بعدی آن یعنی دمو ۲۵ برابر انرژی ورودی را تشکیل خواهد کرد. با‌این‌حال، نتایج جت پتانسیل این فناوری را مشخص می کند.

پروفسور آمبروجو فاسولی، مدیربرنامه کنسرسیوم EUROfusion در بیانیه‌ای او گفت: «نمایش پیروزی‌آمیز ما از سناریوهای عملیاتی برای ماشین‌های همجوشی آینده همانند ایتر و دمو که توسط رکورد تازه انرژی تایید شده است، جهت مطمعن بیشتری در گسترش انرژی همجوشی می‌بشود. فراتر از ثبت رکورد تازه، ما به دستاوردهایی رسیدیم که قبلا هیچ زمان به آن‌ها دست اشکار نکرده بودیم و فهمیدن خود از فیزیک همجوشی را عمیق‌تر کردیم.»

انرژی خورشید و همه ستاره ها طی فرایند همجوشی حاصل می‌بشود اما روی زمین، ما به‌طور طبیعی سختی و دمای حاضر در هسته این اجرام را نداریم. به این علت، باید خلاق باشیم و طبق معمول، این به معنی داغ کردن پلاسما تا بیشتر از ۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد است. در این چنین دماهایی، پلاسما انرژی بسیاری آزاد می‌کند (مقصد همین است) اما امکان پذیر انفجارهایی وجود داشته باشد که به دیواره‌های اطراف صدمه رساند. طی همجوشی دوتریوم و تریتیوم، هلیوم تشکیل می‌بشود و این محصول جانبی باید بدون تخریب سیستم اگزوز دور ریخته بشود. جت نشان داده است هر دو چالشی که به آن‌ها اشاره شد، قابل حل می باشند.

برای تشکیل دماهای بالا، نیاز است انرژی بسیاری داخل بشود. در همجوشی هسته‌ای، مقصد رسیدن به ضریب کیفیت بالاتر از یک است. ضریب کیفیت یک به این معنی است که به اندازه انرژی ورودی، انرژی آزاد می‌کنید. تنها آزمایشی که تا بحال به این مقصد دست اشکار کرده است، سیستم همجوشی لختی در ایالات متحده می بود که به ضریب کیفیت برابر ۱٫۵ دست یافت. بهترین ضریب کیفیتی که جت تا بحال به آن دست اشکار کرده، برابر ۰٫۶۹ است، اما خروجی انرژی جت ۲۰ برابر زیاد تر از خروجی انرژی می بود که توسط همجوشی لختی به دست آمد.

تا این مدت چند دهه با نیروگاه‌های همجوشی تجاری فاصله داریم، پیشرفت‌های تازه حاکی از آن است که مسیرهای مختلفی برای رسیدن به این مقصد وجود دارد و با آزمایش‌های زیاد تر می‌توانیم به پیروزی‌های بهتری دست اشکار کنیم.