دانشمندان در حال کار روی همجوشی هسته‌ای برای دستیابی به انرژی نامحدود و پاک هستند و حالا برای اولین بار «Mast Upgrade» در بریتانیا روشن شده است.
همجوشی هسته‌ای با شکافت هسته‌ای متفاوت است و نیروگاه‌های اتمی کنونی از فناوری دوم استفاده می‌کنند که انرژی کمتری در مقایسه با همجوشی هسته‌ای تولید می‌کند. بریتانیا برای ساخت ماشین مربوط به آزمایش خود ۵۵ میلیون پوند هزینه کرده و تولید آن نیز ۷ سال طول کشیده است.
در حالی که در شکافت هسته‌ای یک عنصر شیمیایی سنگین برای تولید عناصر سبکتر تقسیم می‌شود، در همجوشی هسته‌ای با ترکیب دو عنصر، یک نمونه سنگین تولید می‌شود و هدف از انجام آن، تکرار فرایندهای روی خورشید در زمین است که برخلاف شکافت هسته‌ای، ضایعات هسته‌ای بلندمدت تولید نمی‌کند و می‌تواند باعث غلبه بر چالش‌های تامین انرژی پاک شود.
Mast Upgrade بریتانیا از طراحی نوآورانه‌ای به نام «توکامک کروی» استفاده می‌کند. توکامک یک دستگاه همجوشی است که از میدان‌های مغناطیسی برای محدود کردن پلاسما، گاز داغ و یونیزه شده، درون یک ظرف استفاده می‌کند. این پلاسما امکان ترکیب دو عنصر سبک و تولید انرژی را فراهم می‌کند.
اکثر توکامک‌ها طراحی مشابه با دونات دارند، اما در Mast Upgrade اندازه حفره دونات تا جای ممکن کاهش پیدا کرده و پلاسما تقریبا پروفایل کروی به خود می‌گیرد. به گفته پروفسور «ایان چپمن»، مدیر اجرایی سازمان انرژی اتمی بریتانیا، روشن کردن این دستگاه یک رویداد واقعا مهم بوده است.
اولین پلاسمای موجود در این ماشین، شروع یک تلاش گسترده برای حرکت بریتانیا به سمت ساخت نیروگاه همجوشی هسته‌ای محسوب می‌شود. کنترل پلاسما و انجام همجوشی اهمیت بالایی دارد، اما باید انرژی بیشتری نسبت به آزمایش‌ها در نمونه نهایی تولید کرد.
«مرکز کولهام برای انرژی همجوشی» خانه Mast Upgrade و یک ماشین همجوشی به نام «JET» محسوب می‌شود که از طراحی معمول‌تری بهره می‌برد. بریتانیا می‌خواهد نیروگاه‌های همجوشی کوچکی بسازد تا هزینه کمتری در مقایسه با یکی از بزرگترین ماشین‌های همجوشی یعنی Iter داشته باشد.
یکی از بزرگترین چالش‌ها برای توکامک کروی، شرایط مرزی برای وقوع همجوشی است و برای اینکار به سوخت با ۱۰ برابر گرمای بیشتر از سطح خورشید نیاز است. اگر این ماده با چنین دمایی درون یک محفظه قرار بگیرد، احتمال ذوب شدن دیواره‌ها وجود دارد، با این حال دانشمندان با طراحی یک سیستم خروج پیشرفته و پیچیده گرمای اضافه را خارج می‌کنند.
بریتانیا از طرح‌های همجوشی هسته‌ای حمایت مالی می‌کند و قصد دارد تا سال ۲۰۴۰ اولین نیروگاه خود را بسازد.
در آیدت،
فایل‌های
خود را به فروش بگذارید و یا
مقالات‌تان
را منتشر کنید👋
پاسخ ها