بیگ بنگ: “همجوشی” یک علم چند رشته‌ای است که بر توسعه‌ی یک منبع انرژی بر اساس واکنش همجوشی وابسته به درجه حرارت هسته اتمی کنترل شده، تمرکز دارد.

به گزارش بیگ بنگ، همجوشی زمانی رخ می‌دهد که دو هسته با هم ادغام می‌شود تا یک هسته‌ی جدید تشکیل دهد. در فرایند “همجوشی هسته‌ای” هسته‌های سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته‌های سنگین‌تر و مقداری انرژی تولید می‌شود. این فرآیند در خورشید و ستاره‌های دیگر نیز رخ می‌دهد. فراهم کردن شرایط لازم برای همجوشی بر روی کره زمین مستلزم تولید و تثبیت پلاسما است. پلاسما گازی به شدت داغ است که باعث می‌شود الکترون‌ها از هسته‌های اتم آزاد شوند.

محققان از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی برای کنترل این پلاسمای داغ استفاده می‌کنند، زیرا دارای بار الکتریکی هستند. در دماهای بسیار بالا، یون‌ها می‌توانند بر نیروهای الکترواستاتیکِ دافعه غلبه کرده و با هم ترکیب شود. این فرآیند که همجوشی(فیوژن) نامیده می‌شود، انرژی آزاد می‌کند.

حقایقی در مورد علم انرژی همجوشی

♦ “همجوشی” یک منبع انرژی پایدار ارائه می‌دهد و از منابع سوخت کافی استفاده می‌کند. نکته مهم این است که همجوشی گازهای گلخانه‌ای یا ضایعات رادیواکتیو تولید نمی‌کند.

♦ همجوشی “انرژی” آزاد می‌کند زیرا جرم هسته‌ی آن کمتر از جرم پروتون و نوترون‌های آن است؛ کمبود جرم از طریق معادله‌ی اینشتین (E=mc²) به انرژی تبدیل می‌شود.

♦ یک وانت پر از سوخت همجوشی دارای انرژی معادل 2 میلیون تن متریک، ذغال سنگ یا 10 میلیون بشکه نفت است.

همکاری در زمینه توسعه همجوشی هسته‌ای

دولت آمریکا از تحقیق و توسعه‌ی انرژی همجوشی که در دهه 1950 در کمیسیون انرژی اتمی (وزارت انرژی سابق) آغاز شد پشتیبانی می‌کند. پشتیبانی از همجوشی در دفتر علومِ وزارت انرژی همچنان ادامه دارد و تحقیقاتِ مداوم بر روی مبنای علمی برای کنترل پلاسما و حیطه‌های دیگر مربوط به انرژی همجوشی در حال انجام است. برنامه انرژی همجوشی وزارت انرژی به محققان کمک می‌کند تا علوم بنیادی مختلف در زمینه همجوشی از جمله: فیزیک پلاسما، مهندسی هسته‌ای و محاسبات علمی پیشرفته، حمایت شوند.

دانشمندان به کمک تکنیک‌های مختلفی که از روش‌های مغناطیسی، الکتریکی و … توانستند شرایطی را برای همجوشی فراهم کنند و پلاسمای داغ را کنترل کنند. مثلاً مراکز تحقیقاتی در زمینه‌ی کنترل مغناطیسی در آمریکا و انگلیس به دانشمندان کمک کرده‌ تا درک بهتری از نحوۀ پایداری “واکنش‌ همجوشی” بدست آورند و حتی از آنها نیرو تولید کنند.

پیشرفت در زمینه همجوشی موجب شکل‌گیری پروژه “ITER” شد. این پروژه با همکاری ۳۵ کشور از جمله چین، اتحادیه اروپا، هند، ژاپن، کره، روسیه و ایالات متحده در جنوب فرانسه در حال ساخت است و مأموریت آن نشان دهد انرژی حاصل از همجوشی هیدروژن می‌تواند ایجاد و مدیریت شود و مواد مورد نیاز برای تأمین نیروی جوامع جهانی با همجوشی هیدروژن به روشی بدون انتشار کربن، ایمن و مقرون به صرفه به راحتی امکان‌پذیر است. وقتی نیروگاه همجوشی ITER ساخته شود، به بزرگترین تأسیسات تحقیقات علمی بین‌المللی در زمینه تبدیل خواهد شد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: scitechdaily.com