كشف روشی برای بهینه سازی همجوشی هسته ای
به گزارش لینك بگیر محققان با كشف یك روش جدید و متحول كننده حالا می توانند همجوشی هسته ای را ایمن تر و با ثبات تر كنند.
به گزارش لینک بگیر به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، همجوشی هسته ای بسیار چالش برانگیز است، چونکه در واقع تلاشی برای تکرار فرآیندهای خورشید روی زمین است. دانشمندان سال هاست که در تلاش هستند تا از این انرژی استفاده کنند، اما حالا به موفقیت چندانی دست نیافته نبودند.
'گداخت هسته ای، همجوشی هسته ای، فوزیون یا فیوژن ( Fusion ) فرآیندی عکس عمل شکافت هسته ای است. در فرایند همجوشی هسته ای هسته های سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته های سنگین تر و مقداری انرژی تولید می شود.
به جهت اینکه همجوشی امکان پذیر باشد هسته هایی که در واکنش وارد می شوند باید دارای انرژی جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامونشان فائق آیند. ازاین رو دماهای وابسته به واکنش های همجوشی فوق العاده بالا است.
در سال ۱۹۵۲ نخستین انفجار آزمایشی گرماهسته ای سبب آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترل نشده شد. این آزمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل از ذرات آبستن - پلاسما - با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون کلوین افزایش یابد، سبب ایجاد واکنش همجوشی هسته ای در گاز یونیده می شود. بعد از انفجار موفقیت آمیز بمب هیدروژنی جستجو برای آزاد کردن کنترل شده انرژی همجوشی آغاز شد.
گرمای همجوشی به مفهوم گرمای حاصله از همجوشی هسته ای است.
همجوشی هسته ای، واکنشی کاملاً برعکس شکافت هسته ای است. به جای شکافتن اتم های بزرگ به اتم های کوچک، اتم های کوچک به یکدیگر جوش داده می شوند تا اتم های بزرگ به وجود آیند. این واکنش انرژی خیلی زیادی آزاد می کند، چون که طبق نظریه نسبیت خاص انشتین، قسمتی از ماده این واکنش به انرژی تبدیل می شود. واقعیت این است که خارج از نیروگاه های همجوشی و در طبیعت، ما هر روز اثر این واکنش را احساس می نماییم.
همجوشی هسته ای همان چیزی است که در مرکز خورشید رخ می دهد. خورشید یک رآکتور عظیم همجوشی هسته ای است. این ستاره هیدروژن را به عناصر سنگین تبدیل می کند و نور و گرمای حاصل از واکنش را برای ما که روی زمین هستیم، ارسال می کند.
گزارش هایی به تازگی انتشار یافته است که نشان داده است شکافت هسته ای بسیار گران است و مقادیر زیادی زباله های رادیواکتیوی تولید می کند که نگرانی های اساسی در مورد ایمنی بوجود می آورد.
بنابراین هیجان آور است که مطالعه جدید محققان دانشگاه پرینستون ادعا کرده است روش های جدیدی برای ایمن سازی همجوشی هسته ای پیدا کرده است.
محققان می گویند: شیب درجه حرارت زیاد در یک پلاسما که از لحاظ مغناطیسی محدود شده است، می تواند به حرکت آشفته پلاسما منجر شود. این آشفتگی به نوبه خود، انتقال و حرکت گرما در خطوط میدان مغناطیسی را تقویت می کند. این حرکت تقویت یافته بر اختلاف دما که می تواند در جزایر مغناطیسی بین مرکز جزیره و حاشیه آن پایدار باشد تاثیر بگذارد.
در اینجا نشان داده شده است که با محدود کردن این اختلاف دما، این انتقال تقویت شده می تواند تاثیر عمیقی بر میزان تاثیر چگالش جریان فعلی RF در رشد جزایر مغناطیسی داشته باشد. جالب اینجاست که از آنجائیکه انتقال گرما دیگر در افت دما به صورت خطی نیست، اثر متراکم کننده جریان RF هم پدیده های پسماند کاملاً جدیدی را به نمایش می گذارد.
آنچه محققان پرینستون به معرض نمایش گذاشته اند، سیستمی است که پلاسما می تواند به شکلی قالب ریزی شود که همانطور که محققان می خواهند واکنش نشان دهد. علاوه بر این، این سیستم همینطور جزایر مغناطیسی را که سازه هایی حباب مانند هستند و قادر هستند مقدار زیادی از انرژی را در هر زمان آزاد کنند و واکنش های همجوشی را بسیار خطرناک کنند، کنترل می کند.
با این وجود، محققان معتقدند ارسال امواج رادیویی به واکنش همجوشی می تواند با پیشگیری از جریان پلاسما و حت کنترل نگه داشتن درجه حرارت، مانع از تشکیل این جزایر مغناطیسی شود و آنها را خنثی کند. این روند سبب می شود که واکنش همجوشی هسته ای، ایمن تر و پایدارتر شود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب