به گزارش ثریا راکتور همجوشی هستهای کره جنوبی به مدت ۳۰ ثانیه به دمای 100 میلیون درجه سانتیگراد رسید که حدود 7 برابر دمای خورشید است؛ ایجاد خورشید مصنوعی روی زمین چه تحولی در تولید انرژی ایجاد میکند؟ روزنامه خراسان در گزارشی به این موضوع پرداخته است.
دانشمندان سالهاست که در تلاشاند که از فرایند همجوشی هستهای که منشأ انرژی ستارههایی مانند خورشید است، برای تولید انرژی استفاده کنند. ستارههای «نوع اصلی» مانند خورشید با اتصال اتمهای هیدروژن تحت فشار و دمای بسیار بالا و تولید هلیوم میتوانند ماده را به نور و حرارت بدل کنند و مقدار عظیمی انرژی به وجود آورند.
همجوشی هستهای چیست؟
در زبان ساده همجوشی هسته ای، منبع اصلی انرژی خورشید است. تکامل ستارگان را میتوان به عنوان گذر از مراحل مختلف مشاهده کرد زیرا واکنشهای هستهای باعث ایجاد تغییر ترکیبات آن ها در بازههای طولانی مدت میشوند. سوختن هیدروژن منبع انرژی همجوشی ستارهها را تامین میکند و منجر به تشکیل هلیوم (He) میشود. تولید انرژی همجوشی برای کاربردهای عملی نیز به واکنشهای همجوشی بین سبکترین عناصر و تشکیل هلیوم متکی است.
در حقیقت، ایزوتوپهای سنگین هیدروژن – دوتریوم (D) و تریتیوم (T) – با یکدیگر با کارایی بیشتری واکنش نشان میدهند و هنگامی که تحت همجوشی قرار میگیرند، در مقایسه با دو هسته هیدروژن، انرژی بیشتری در هر واکنش تولید میکنند. هسته هیدروژن از یک پروتون تشکیل شده است و هسته دوتریوم دارای یک پروتون و یک نوترون است، در حالی که تریتیوم دارای یک پروتون و دو نوترون است. در تعریف دیگر همجوشی هستهای، واکنش بین عناصر سبک است که مانند واکنش شکافت باعث تقسیم عناصر سنگین میشوند که به دلیل ویژگی اصلی ماده هستهای یعنی انرژی پیوند طی این فرایند انرژی آزاد میکند.
ساختار خورشید مصنوعی
این خورشید مینیاتوری دارای میدان الکترومغناطیسی است و توانایی پرتاب ذرات یونیزه را دارد. این وسیله آلومینیومی میلیون ها مرتبه از خورشید واقعی کوچک تر است و با تنها ۳ متر عرض، شبیه توپی است که سیم های مختلف به آن متصل شده. دانشمندان این خورشید کوچک را «توپ بزرگ قرمز» نام گذاری کرده اند. در مرکز این وسیله یک آهن ربا برای شبیه سازی میدان مغناطیسی خورشید قرار گرفته است. دانشمندان با تزریق هلیوم به آن، گاز درونی را یونیزه و به پلاسما تبدیل می کنند.
کارایی خورشید مصنوعی
اصلی ترین مزیت ساخت خورشید مصنوعی، توان فوق العاده آن برای تبدیل هیدروژن به انرژی پاک است. انرژی سبزی که زمین را از آلودگی های ناشی از سوخت های فعلی عاری و کمبود منابع انرژی را برطرف می سازد. گفته می شود این راکتور می تواند انرژی مورد نیاز دو میلیون خانوار را تامین کند و هیچ زباله رادیواکتیوی هم از خود به جا نمی گذارد. همچنین همجوشی هستهای توسط آب دریا و لیتیوم تامین میشود که در زمین فراوان است پس برای تامین سوخت مورد نیاز راکتور هم مشکلی به وجود نمی آید.
خورشید مصنوعی به چه درد میخورد؟
در خورشید مصنوعی واکنشهای بین دوتریوم و تریتیوم مهمترین واکنشهای همجوشی برای تولید برق کنترل شده است، پس نخستین کاربردهای خورشید مصنوعی تولید برق است. البته از این تکنیک میتوان در برنامه هایی غیر از تولید برق نیز استفاده کرد. از جمله این کاربردها؛ تولید سوخت برای راکتورهای شکافت هستهای، تولید سوخت مصنوعی و تولید گرما برای کاربردهای فرایند و گرمایش فضاست. کاربرد لیزر همجوشی هستهای نیز یکی دیگر از کاربردهای این انرژی عظیم است.
کمک به محیط زیست با خورشید مصنوعی
برخلاف سوختهای فسیلی مانند زغالسنگ، نفت و گاز طبیعی که تهدیدی برای محیطزیست هستند، مواد خام مورد نیاز برای خورشید مصنوعی تقریبا به صورت نامحدود روی زمین موجود هستند. بنابراین، انرژی همجوشی به عنوان «انرژی نهایی» ایده آل و پاک برای آینده بشریت در نظر گرفته میشود. دانشمندان امیدوارند این راکتور بتواند به طور بالقوه منبع قدرتمندی از انرژی پاک را فراهم کند. در جریان همجوشی، بر عکس شکافت هسته ای، هیچ گاز گلخانهای ساطع نمیشود و در نهایت خطر کمتری در زمینه بروز حوادث یا سرقت مواد اتمی وجود دارد.
تاریخچه و هزینه ساخت خورشید مصنوعی
درباره طرح ساخت این خورشید مصنوعی، ایرنا در گزارشی نوشته که از سال ۲۰۱۶ و با حضور ۳۵ کشور آغاز شده است. این طرح تاکنون با پنج سال تاخیر رو به رو شده و بودجه اولیه آن هم تا 3 برابر افزایش داشته و به بیش از ۲۰ میلیارد یورو رسیده است. البته برخی رسانه ها مدعی شده اند طرح مونتاژ کوره قرار است تا سال ۲۰۲۴ ادامه یابد و انتظار میرود نتایج اولیه این طرح اواخر سال ۲۰۲۵ و اوایل ۲۰۲۶ مشخص شود. البته پیش از این دانشمندان چینی هم توانسته اند به مدت 101 ثانیه دمای 120 میلیون درجه را در راکتور حفظ کنند اما به دلیل احتمال ذوبشدگی نتوانستند بیشتر از این دما را در راکتور حفظ کنند.
در کشور ما هم سال هاست به دنبال همجوشی هسته ای هستند و در سال 1381 روزنامه گاردین گزارش داده بود که یک شرکت خارجی به همراه دانشگاه آزاد اسلامی تهران موافقت کردهاند که به اتفاق هم در یک پروژه هستهای مربوط به همجوشی اتمی (گداخت) همکاری کنند. در سال 1395 هم دکتر علیاکبر صالحی رئیس وقت سازمان انرژی اتمی از ورود ایران به پروژه مهم همجوشی هسته ای بعد از یک دهه وقفه خبر داده بود اما خبری از نتیجه اقدامات منتشر نشده است.
معایب همجوشی هستهای چیست؟
با تمام کاربردهای مثبت، خورشید مصنوعی بدون عیب هم نیست. همجوشی هستهای هم بینهایت دشوار و هم بسیار هزینه بردار است. کل هزینه ساخت راکتور آزمایشی بینالمللی گرما هستهای (Thermonuclear )، مبلغی معادل 22.5 میلیارد دلار برآورد شده است. البته تمامی راکتورهای همجوشی هستهای در ابتدای راه خود هستند، ولی باز هم موفقیت کره ای ها برای حفظ چنین دماهایی در این بازههای زمانی امیدوارکننده است و میتواند نوید بخش آن باشد که نیاز بشر به انرژی پاک به میزان قابل توجه در آینده به آسانی فراهم شود.
البته اکثر دانشمندان روی این موضوع اتفاق نظر دارند که ما هنوز تا رسیدن به توان همجوشی پایدار و بادوام فاصله داریم؛ اما پیشرفتهای تدریجی در درک بهتر موضوع و نتایج آزمایشها همچنان ادامه دارد. آزمایشی که در سال ۲۰۲۱ انجام شد، واکنشی را ایجاد کرد که توانسته بود به اندازه کافی پرانرژی برای رسیدن به حالت خودپایداری باشد. از طرفی طرحهای مفهومی برای یک راکتور تجاری در حال توسعه هستند. تمام این تلاشها در حالی صورت میگیرد که کار روی راکتور همجوشی آزمایشی بزرگ ITER در فرانسه هم ادامه دارد. با این حال این آزمایش ها نشان میدهد که ایده انرژی همجوشی هستهای در حال گذار از مشکلی فیزیکی به مسئلهای مهندسی است و احتمالا در سال های نه چندان دور آینده ،شاهد تامین برق و انرژی کشورها از طریق ساخت خورشید مصنوعی و راکتورهای همجوشی هسته ای خواهیم بود.
منبع: برترین ها
ضرورت مشارکت ذینفعان حوزه علوم انسانی در تدوین سیاستها
ماده واحده «اصلاح ماده 4 آییننامه شورای تخصصی حوزوی»
صدور مجوز اجرای ۲۴دوره کوتاه مدت اشتغالمحور در دانشگاه علمی کاربردی
انتشار کلید اولیه پنجاه و یکمین دوره آزمون دستیاری پزشکی
در چهلوششمین دوره مسابقه ریاضی دانشجویی در سطح کشوری، ۴ دانشجوی دانشگاه کاشان حضور یافتند و از این میان، ۲ نفر موفق به کسب مدال شدند.
درِ دانشگاههای ایران به روی دانشجویان معترض آمریکایی باز شد
موافقت دولت با راهاندازی دانشگاه فرهنگیان در گلپایگان
بیرون کردن دانشجویان فرانسوی توسط پلیس پاریس
مقایسه صحنه اعتراضات دانشجویی در ایران و آمریکا
ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است
اعلام نتایج اولیه آزمون دستیاری پزشکی در نیمه دوم خرداد
شیوه صحیح امر به معروف و نهی از منکر مطابق با سیره امام صادق (ع)
اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس
اعلام جدیدترین نتایج اعتباربخشی دانشکدههای پزشکی کشور
آمار نهایی انتخاب رشته در آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ اعلام شد
بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس
سونی برای آدمها کولر همراه ساخت+عکس
بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس
زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپهای آماتوری هم دیده میشود+عکس
اسپاتیفای یکی از قابلیتهای خود را بیخبر پولی کرد
فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد
چینیها از کپی تسلا رونمایی کردند+عکس
جزئیات هوش مصنوعی آیفون فاش شد
ظاهر عجیب جدیدترین خودروی فراری با یک موتور ۱۲ سیلندر+عکس
دمای عجیب و غریب این سیاره گازی در فضا ثبت شد
۸۰۰۰ هزار سال پیش چگونه انسانهای اولیه به این غار تاریک در فرانسه رفتند
ناسا یک پیام از فضا در نزدیکی زمین دریافت کرد
سحابی خوش آب و رنگ کله ماهی در فضا ثبت شد+عکس
دستور ساخت جت ۱۰۰ نفره در ایران صادر شد
نقشه آبی زمین پس از نیم قرن دوباره کشیده شد+عکس
اقدامات وزارت بهداشت برای افزایش امید و انگیزه دستیاران پزشکی
به تشکلهای دانشجویی گرنت اعطا میشود
۷۵ دانشگاه ایرانی در میان برترینهای آسیا در رتبهبندی تایمز
نشست «سواد بصری در مد و لباس» برگزار میشود
اولین نکوداشت روانشناسان رضوی برگزار می شود
پذیرش دانشجوی دکتری در پژوهشگاهها قانونی است
جزییات برگزاری کنکور مجدد برای داوطلبان سیل زده اعلام شد
کتاب چشمها تنها برای دیدن نیستند منتشر شد
رمان اجتماعی معمایی آفرودیت در نمایشگاه کتاب عرضه میشود
انتشار وضعیت فرهنگی ایران در پیمایش ارزشهای جهانی
آدرخش و رقص فانتومها در نمایشگاه کتاب طنین میاندازد
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کارشناسی ارشد پیام نور تمدید شد
ترقی در علم و دانش کشور مرهون تلاش معلمان و سنگربانان تعلیم و تربیت است
حمایت دانشگاه علوم پزشکی شیراز از بیماران مبتلا به به سلیاک
انتخاب عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی به عنوان استاد نمونه کشوری
رئیس جهاد دانشگاهی کشور وارد گلستان شد
طرح پایش و ارتقای سلامت اعضای جهاد دانشگاهی سلامت محور است
بررسی تاریخ ایران در چهار سده نخستین پس از اسلام
حمایت ۳۷ میلیارد تومانی از طرحهای حوزه اینترنت کوانتومی
کسب رتبه دوم در بین شرکت های بورسی و افزایش فروش و تولید در داروسازی دانا
هدیه ۲ میلیونی وزیر آموزش و پرورش به حساب معلمان واریز شد
جذب امریه سربازی در سازمان جهاد دانشگاهی خواجه نصیر
۱۷۰ دانشجوی نخبه امروز به عمره مفرده اعزام میشوند
کلید اولیه نوبت اول کنکور سراسری سال ۱۴۰۳ منتشر شد
بازبینی مصوبه افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی شورایعالی انقلاب فرهنگی
جنگنده رادارگریز سوخو ۷۵ روسیه به ایران میآید؟
خودروی جدید که شبیه گربهها ساخته شده است+عکس
خودروهای ایرانی چشم کرهشمالی را گرفت+عکس
بازبینی مصوبه افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی شورایعالی انقلاب فرهنگی
تمدید مهلت ثبتنام در جشنواره علمی - پژوهشی پژوهشسراهای دانشآموزی
خدمات رایگان دندانپزشکی برای دانشآموزان ۶ تا ۱۴ ساله روستایی
موافقت با افزایش حقالزحمه ساعت اضافه تدریس معلمان
دیدار جمعی از معلمان با رهبر انقلاب در روز چهارشنبه
تصویب نقشه راه اجراییسازی سند تحول بنیادین آموزش و پرورش
کشف ۸ هزار و ۳۰ نفر دانش آموزان بازمانده از تحصیل در استان اصفهان
طحاننظیف: قانون اساسی به کلاسهای درس برده شود
احداث ۵ دهکده جامع ورزشی/ جذب نخبگان در دانشگاه فرهنگیان
تعلیق بودجه دانشگاه فرانسوی به دلیل حمایت از فلسطین
اعزام دو کاروان از دانشجویان بنیاد نخبگان به عمره آغاز شد
حمله خشونتآمیز پلیس نیویورک به دانشجویان حامی فلسطین در کلمبیا
آیین بزرگداشت مقام معلم در دانشگاه اصفهان برگزار شد
ثبتنام پشت کنکوریها جهت ترمیم نمره آغاز شد
دانشگاهیان کشور باید با شبکهسازی به جنبش دانشجویان جهان بپیوندند
برگزاری بیست و دومین نشست شورای عالی اتحادیه دانشگاهها و مراکز پژوهشی ساحلی و دریایی
آزمون مجدد برای کنکوریهای زیرکوه ۲۱ اردیبهشت برگزار میشود
چند دستگاه هیوندای کونا وارد ایران شد+عکس
موشک سنگین آنگارا-آ۵ با موفقیت پرتاب شد+عکس
ستاره نوترونی مرده در کهکشان به صورت ناگهانی زنده شد+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینیها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمیشود و سالم میماند+عکس
دستور ساخت جت ۱۰۰ نفره در ایران صادر شد
سونی برای آدمها کولر همراه ساخت+عکس
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمیدهد+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
نقشه آبی زمین پس از نیم قرن دوباره کشیده شد+عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینیها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
چند دستگاه هیوندای کونا وارد ایران شد+عکس
ویژگیهای خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
تعرفه وحشتناک جیمیل با هوش مصنوعی اعلام شد
ستاره نوترونی مرده در کهکشان به صورت ناگهانی زنده شد+عکس
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول میشود
سحابی خوش آب و رنگ کله ماهی در فضا ثبت شد+عکس
زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپهای آماتوری هم دیده میشود+عکس
اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس
جزئیات هوش مصنوعی آیفون فاش شد
داخل ساختمانهای عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
خودروهای ایرانی چشم کرهشمالی را گرفت+عکس
فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد
ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است
چینیها از کپی تسلا رونمایی کردند+عکس
جنگنده رادارگریز سوخو ۷۵ روسیه به ایران میآید؟
موشک سنگین آنگارا-آ۵ با موفقیت پرتاب شد+عکس
خودروهای پرنده غول پیکر در آسمان به پرواز درآمدند
خودروی جدید که شبیه گربهها ساخته شده است+عکس
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.