هفت‌برابر گرم‌تر از خورشید؛ دانشمندان کُره‌ای با همجوشی هسته‌ای رکورد شکستند

بزرگترین توکامک جهان در فرانسه
بزرگترین توکامک جهان در فرانسه Copyright AP Photo
Copyright AP Photo
نگارش از Farhad Mirmohammadsadeghi
هم‌رسانی این مطلبنظرها
هم‌رسانی این مطلبClose Button

دانشمندان در کره جنوبی طی فرآیند همجوشی هسته‌ای توانستند برای مدت‌زمان بیشتری دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتیگرادی را حفظ کنند و رکورد جدیدی را به ثبت برسانند. حفظ این دما که هفت‌برابر دمای هسته خورشید است، گامی مهم در پیشرفت فناوری همجوشی هسته‌ای به شمار می‌رود.

آگهی

 همجوشی یا گداخت هسته‌ای فرآیندی است که طی آن هسته‌های سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم طی فرآیندی برای تولید هسته‌های سنگین‌تر با هم همجوشی داده می‌شوند و انرژی تولید می‌کنند. برای این کار هسته‌هایی که وارد فرآیند می‌شوند باید از انرژی جنبشی کافی برخوردار باشند تا بتوانند بر میدان الکترواستاتیکی پیرامون خود فائق آیند، از همین رو است که دماهای وابسته به واکنش‌های همجوشی بسیار بالا است.

درخشش خورشید و دیگر ستارگان از طریق همین همجوشی هسته‌ای میسر می‌شود. این فرآیند همچنین به عنوان یک راه حل تامین انرژی پاک در نظر گرفته می‌شود که اگر به مرحله تولید تجاری برسد، می‌تواند به عنوان یک منبع بی حد و حصر گرمایشی مورد استفاده قرار گیرد.

متداول‌ترین روش دستیابی به انرژی همجوشی از طریق استفاده از رآکتورهای دونت شکلی با عنوان «توکامک» است که در آن ایزوتوپ‌هایی هیدروژن با هدف تولید پلاسما تا دمای فوق‌العاده بالایی گرم می‌شوند.

هرچه پلاسما حرارت و چگالی بالاتری داشته باشد، فرآیند همجوشی هسته‌ای می‌تواند زمان بیشتری در آن پایدار بماند و در نتیجه حرارت فوق‌العاده بالا برای زمان بیشتری تولید شود.

سی-وون یون، مدیر مرکز تحقیقاتی KSTAR در موسسه همجوشی هسته‌ای کره می‌گوید که دستیابی به این پلاسماهای با حرارت و چگالی بالا برای آینده رآکتورهای همجوشی هسته‌ای امری حیاتی است.

او می‌افزاید که پایدار نگه داشتن این دما‌های فوق‌العاده بالا «به دلیل ماهیت ناپایدار پلاسما‌ها» به راحتی قابل ثبت و نمایش نیست. به همین دلیل هم ثبت این رکورد جدید بسیار قابل توجه است.

دستگاه تحقیقاتی همجوشی KSTAR موسسه همجوشی هسته‌ای کره که به «خورشید مصنوعی» مشهور است، توانسته است در جریان آزمایشات بین دسامبر ۲۰۲۳ و فوریه ۲۰۲۴ پلاسمای ۱۰۰ میلیون درجه‌ای را به مدت ۴۸ ثانیه حفظ کرده و رکورد جدیدی را به ثبت رساند. رکورد پیشین ۳۰ ثانیه بود که در سال ۲۰۲۱ به ثبت رسید.

دانشمندان موسسه همجوشی هسته‌ای کره می‌گویند که با بهینه‌سازی فرآیند، از جمله استفاده از تنگستن به جای کربن در «دایورترها» موفق به افزایش زمان شده‌اند. دایورترها وظیفه استخراج گرما و ناخالصی‌های تولید شده در همجوشی هسته‌ای را بر عهده دارند.

به گفته سی-وون یون، هدف نهایی KSTAR حفظ دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتیگرادی پلاسما به مدت ۳۰۰ ثانیه تا سال ۲۰۲۶ است. او دستیابی به این زمان را یک «نقطه بحرانی» برای افزایش مقیاس عملیات همجوشی هسته‌ای می‌داند.

فعالیت دانشمندان موسسه همجوشی هسته‌ای کره در جهت کمک به توسعه رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی (ITER) است. ITER بزرگترین توکامک جهان است که با هدف اثبات امکان‌ استفاده از همجوشی هسته‌ای ساخته شده است.

سی-وون یون می‌گوید که فعالیت KSTAR کمک بزرگی به تضمین عملکرد ITER و در نهایت تجاری سازی همجوشی هسته‌ای می‌کند.

هم‌رسانی این مطلبنظرها

مطالب مرتبط

دانشمندان از «پیشرفت تاریخی در علم» رونمایی کردند؛ همجوشی هسته‌ای چطور زندگی بشر را متحول می‌کند؟

تولید انرژی بی‌پایان با همجوشی هسته‌ای؛ آیا دانشمندان ناممکن را ممکن می‌کنند؟

آیا انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای جذاب‌ترین انرژی تجدید‌پذیر جهان می‌شود؟