چشم‌اندازی تازه برای مهار انرژی در همجوشی هسته‌ای

به گزارش گروه علم و فناوری آنا، محققان فیزیک هسته‌ای در دانشگاه «ماکس پلانک» موفق به ساخت نوعی راکتور تازه شده‌اند که می‌تواند جایگزین مناسبی برای راکتورهای تحقیقات همجوشی باشد.

در راکتورهای تحقیقات همجوشی فعلی از تکنولوژی به نام «توکامک» استفاده می‌شود. این تکنولوژی شامل یک راکتور گرد است که در اطراف آن سیم‌پیچ‌های بسیار قدرتمندی وجود دارند و با استفاده از میدان مغناطیسی و الکتریکی که این سیم‌پیچ‌ها در مرکز ایجاد می‌کنند، می‌توانند یک توده بسیار گداخته از الکترون‌ها یا یون‌ها (پلاسما) را بدون اتصال به بدنه، معلق نگه دارند.

این روش با وجود کارایی‌ای که در توکامکم‌ها دارد اما دو مشکل اساسی نیز داشته است؛ نخست اینکه با استفاده از این روش نمی‌توان توده یونیزه بسیار گداخته را با سرعت به حرکت درآورد و دیگر اینکه هرگونه تداخل الکترو مغناطیسی می‌تواند منجر به فرو افتادن توده ابرگداخته شود و یک فاجعه هسته‌ای را پدید آورد که با توجه به دشواری کنترل لحظه‌ای این میدان مغناطیسی، چنین رویدادی اصلا بعید نیست. (یک نمونه از توکامک گداخت هسته‌ای در ایران وجود دارد که در مرکز فیزیک پلاسمای واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی نصب و راه‌اندازی شده است.)

محققان دانشگاه ماکس پلانک موفق شده‌‌اند نوع تازه‌ای از راکتور همجوشی را با استفاده از تکنولوژی «استلارتور» بسازند. این راکتور که «وندلاشتین 7-x» نامگذاری شده است در حقیقت روشی مشابه به توکامک دارد با این تفاوت که در آن به جای سیم‌پیچ از استلارتور استفاده شده است و راکتوئر شکلی شبیه کلوچه دارد.

این شکل تازه موجب می‌شود که توده ابرگداخته از ثبات و امنیت بالایی برای کار برخودار شود. همچنین یک ابر کامپیوتر نیز کار هدایت این توده گداخته در طول آزمون را برعهده می‌گیرد که بر ثبات آن می‌افزاید. بر اساس آنچه در مجله ساینس منتشر شده، این راکتور تازه هنوز راه‌اندازی نشده است و آلمانی‌ها قصد دارند در ماه نوامبر (آبان 1394) برای نخستین بار آن را روشن کنند.

نتایج این آزمایش می‌تواند گام مهمی در آینده استفاده از انرژی همجوشی هسته‌ای در ابعاد صنعتی داشته باشد؛ البته هنوز هم مقدار انرژی که یک راکتور مصرف می‌کند تا به همجوشی برسد بسیار بیشتر از مقدار انرژی آزادشده از این روند است و درنتیجه هنوز انسان راهی برای مهار همجوشی و داشتن خورشید مصنوعی ندارد. گرچه راکتور جدید امنیت این کار را به حد چشمگیری افزایش می‌دهد، تا رسیدن به نقطه کنترل همجوشی، راه درازی در پیش است.

منبع: مجله ساینس

مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا