در قلب پروونس (جنوب فرانسه)، برخی از درخشانترین ذهنهای علمی روی این سیاره، در حال آمادهسازی زمینهای هستند که بزرگترین و جاهطلبانهترین آزمایش علمی جهان نامیده میشود.
دانشمندان می گویند که پیشرفت گداخت هسته ای نقطه عطفی برای آینده انرژی پاک است و برای انجام این کار، بزرگترین محفظه محبوس مغناطیسی جهان یا توکاماک در جنوب فرانسه برای تولید انرژی پاک ساخته می شود.
توافقنامه پروژه راکتور آزمایشی هسته ای بین المللی (ITER) در سال 2006 به طور رسمی توسط ایالات متحده، اتحادیه اروپا، روسیه، چین، هند و کره جنوبی در کاخ الیزه در پاریس امضا شد.
اکنون بیش از 30 کشور برای ساخت این دستگاه آزمایشی با یکدیگر همکاری می کنند. وزن آن 23000 تن پیش بینی می شود و پس از تکمیل، دمای 150 میلیون درجه سانتیگراد را نیز تحمل خواهد کرد.
لابان کوبلنتس، رئیس ارتباطات راکتور آزمایشی بینالمللی گرما هستهای (ITER) میگوید: «از جهاتی شبیه یک آزمایشگاه ملی و یک مرکز تحقیقاتی بزرگ است. اما این پروژه در واقع شامل همگرایی آزمایشگاه های ملی 35 کشور است.
گداخت هسته ای چگونه کار می کند؟
همجوشی هسته ای فرآیندی است که طی آن دو اتم سبک با هم ترکیب می شوند و هسته سنگین تری را تشکیل می دهند. در این فرآیند انرژی زیادی آزاد می شود.
در مورد خورشید، اتم های هیدروژن در هسته آن به دلیل فشار گرانشی بسیار زیاد با هم ذوب می شوند.
روش های تولید فیوژن
دو روش اصلی برای تولید فیوژن در حال بررسی است.
– روش اول لیزر است. در این روش یک ذره بسیار کوچک به اندازه یک فلفل از دو شکل هیدروژن دوتریوم و تریتیوم گرفته می شود و با لیزر به سمت آن شلیک می شود.
– روش دوم همجوشی محصور مغناطیسی است. در این روش یک محفظه بسیار بزرگ 800 متر مکعبی وجود دارد که مقدار بسیار کمی حدود 2 تا 3 گرم سوخت، دوتریوم و تریتیوم در آن قرار می گیرد و از طریق سیستم های گرمایشی مختلف تا دمای 150 میلیون درجه گرم می شود. لابان. دریافت می کنیم.”
این دمایی است که سرعت این ذرات به قدری زیاد است که به جای دفع بار مثبت یکدیگر، ترکیب شده و ذوب می شوند و زمانی که ذوب می شوند، یک ذره آلفا و یک نوترون ساطع می کنند.
مزایای همجوشی هسته ای
نیروگاه های هسته ای از دهه 1950 وجود داشته اند. آنها از یک واکنش شکافت بهره برداری می کنند که در آن اتم ها در یک راکتور تقسیم می شوند. این فرآیند انرژی زیادی را آزاد می کند.
شکافت این مزیت آشکار را دارد که در حال حاضر یک روش آزمایش شده و آزمایش شده است و امروزه بیش از 400 راکتور شکافت هسته ای در سرتاسر جهان فعال هستند.
همجوشی هسته ای مزایای زیادی نسبت به سایر منابع انرژی دارد، از جمله:
این یک منبع انرژی پاک است که هیچ گونه گاز گلخانه ای تولید نمی کند.
این یک منبع انرژی پایدار است که به سوخت های فسیلی نیاز ندارد.
این یک منبع انرژی قابل اعتماد است که می تواند به طور مداوم تولید شود.
اما در حالی که بلایای هستهای یک اتفاق نادر در تاریخ بوده است، ذوب فاجعهبار راکتور 4 در چرنوبیل در آوریل 1986 یادآور این است که آنها هرگز کاملاً بدون خطر نیستند.
علاوه بر این، راکتورهای شکافت باید با مدیریت ایمن مقادیر زیادی از زباله های رادیواکتیو که معمولاً در اعماق زمین در مخازن زمین شناسی مدفون می شوند، مقابله کنند.
در مقابل، ITER، یک نیروگاه همجوشی هستهای در مقیاس مشابه، میتواند از مقدار بسیار کمتری از ورودی شیمیایی، از جمله تنها چند گرم هیدروژن، نیرو تولید کند.
کوبلنتز توضیح می دهد: “شما فقط 2 تا 3 گرم مواد دارید.” علاوه بر این، مواد موجود در یک نیروگاه همجوشی هستهای، دوتریوم و تریتیوم، و مواد آزاد شده، هلیوم غیر رادیواکتیو و یک نوترون، همگی در آن وجود دارند. پس چیزی باقی نمانده است. به اصطلاح موجودی مواد رادیواکتیو بسیار بسیار اندک است.
چالش های پروژه ITER
کوبلنتز تاکید می کند که چالش همجوشی هسته ای این است که ساخت این راکتورها اصلا کار آسانی نیست.
پروژه ITER با چالش های زیادی روبرو بوده است، از جمله:
هزینه بالای پروژه
پیچیدگی فنی پروژه
تأخیرهای ناشی از COVID-19
تغییر اقلیم و انرژی پاک
با وجود این و با توجه به چالش های ناشی از تغییرات اقلیمی. جای تعجب نیست که دانشمندان در حال رقابت برای یافتن منبع انرژی بدون کربن برای تامین انرژی جهان هستند.
اما عرضه فراوان انرژی همجوشی هستهای در آینده نزدیک بعید است، و حتی ITER اعتراف میکند که پروژه آنها پاسخی بلندمدت به نگرانیهای انرژی است.
کوبلنتس در مقابله با این تصور که همجوشی برای کمک به مبارزه با بحران آب و هوا بسیار دیر است، می گوید که انرژی همجوشی می تواند در آینده نقشی داشته باشد.
همجوشی هسته ای یک فناوری امیدوارکننده برای آینده انرژی است. این فناوری می تواند منبعی از انرژی پاک و پایدار را فراهم کند که نیازی به تولید گازهای گلخانه ای ندارد.
پروژه ITER یک تلاش بین المللی بزرگ برای دستیابی به فناوری همجوشی هسته ای است. در صورت موفقیت، این پروژه می تواند تاثیر مثبتی بر محیط زیست و آینده انرژی جهان داشته باشد.