بیگ بنگ: محققان آمریکایی بتازگی از پیشرفتی تاریخی در فناوری همجوشی هسته‌ای خبر دادند که «دستاورد برجسته» آن نزدیک شدن به منبع نامحدود و پاک انرژی و پایان اتکا به سوخت‌های فسیلی خواهد بود.

به گزارش بیگ بنگ، بتازگی دانشمندان در تاسیسات احتراق ملی در لیورمور- کالیفرنیا، همجوشی هسته‌ای را به طور کنترل شده راه‌اندازی کردند که برای اولین‌بار منجر به تولید خالص “انرژی” شد. در این آزمایش یک کپسول سوخت به اندازۀ دانه فلفل با یک پالس لیزری 2 میلیون ژولی برخورد داده شد، در نتیجۀ این کار یک انفجار 3 میلیون ژولی رخ داد.

فیزیکدان “گیلبرت کالینز” از دانشگاه روچستر در نیویورک گفت: «این یک پیشرفت عظیم است. از زمانی که من در این زمینه شروع به کار کردم، همیشه با همجوشی 50 سال فاصله داشتیم. اما با این دستاورد، چشم‌انداز تغییر کرده است.»

“همجوشی” فرایندی است که در خورشید رخ می‌دهد و یک منبع انرژی پاک را فراهم می‌کند. راکتورهای فعلی که برای تولید انرژی هسته‌ای استفاده می‌شوند به اتم‌های سنگین مانند اورانیوم متکی‌اند تا وقتی به اتم‌های سبک‌تر از جمله رادیواکتیو تجزیه می‌شوند، “انرژی آزاد” کنند. در حالی که تولید انرژی از طریق “همجوشی هسته‌ای” بسیار کاربردی و بهینه است.

“همجوشی هسته‌ای” زباله‌های رادیواکتیو تولید نمی‌کند، اما دستیابی به آن نیز بسیار دشوار است. در همجوشی هسته‌ای، اتم‌های سبک با هم ترکیب می‌شوند و اتم‌های سنگین‌تر را ایجاد می‌کنند. در خورشید، این پدیده معمولاً زمانی رخ می‌دهد که یک پروتون (هسته اتم هیدروژن) با پروتون‌های دیگر ترکیب می‌شود و هلیوم را تشکیل می‌دهد. ذوب شدن اتم‌ها به ترکیبی از فشار و دمای بالا نیاز دارد تا اتم‌ها محکم به هم فشرده شوند.

یکی از روش‌هایی که دانشمندان برای بازآفرینی “همجوشی هسته‌ای” استفاده می‌کنند، شامل ابزاری است که توکامک(tokamak) نامیده می‌شود. اما آزمایشگاه لارنس لیورمور برای تولید انرژی از یک روش متفاوت استفاده کرد. دانشمندان آمریکایی 192 لیزر را به سمت یک گلوله‌ی کوچک پُر از دوتریوم (یک نوع هیدروژن سنگین) هدایت کردند و در نتیجه انفجاری از انرژی ایجاد شد. حدود 4 درصد از دوتریوم در این فرآیند ذوب شد. این انرژی جدید بسیار فراتر از 1.3 میلیون ژول انرژیِ تولید شده در آزمایش قبلی بود.

فیزیکدان “تامی ما” در یک کنفرانس خبری گفت: «این نتایج نشان می‌دهد که برای اولین‌بار در آزمایشگاهی بر روی زمین توانستیم انرژی بیشتری را از واکنش همجوشی بدست آوریم.» او پیش‌بینی کرد که پروژه‌های آزمایشی برای نیروگاه‌های برق مبتنی بر رویکرد همجوشی در «دهه‌های آینده» ایجاد خواهند شد.

“آرتور تورل” فیزیکدان و نویسنده کتاب «ستاره‌سازان»، در توییتی در این زمینه نوشت: «کنترل منبع انرژی ستارگان، بزرگ‌ترین چالش تکنولوژیکی است که بشر تا به حال انجام داده است.» این یک نقطه عطف بالقوه در فناوری است که با اختراع ترانزیستور یا اولین پرواز برادران رایت قابل مقایسه است. ما اکنون یک سیستم آزمایشگاهی داریم که می‌توانیم از آن به عنوان قطب‌نما برای پیشرفت سریع استفاده کنیم.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencenews.org