آزمایش موفق دستگاه گداخت هسته‌ای آلمان و امید به تامین انرژی پاک و ارزان

محققان ماکس پلانک موفق به کنترل پلاسما شدند اما هنوز با عملیاتی کردن گداخت هسته‌ای به شکل صنعتی فاصله دارندآزمایش یک دستگاه گداخت هسته‌ای در آلمان که به نتیجه موفقیت آمیز تولید و کنترل پلاسما رسیده، امیدها را برای عملیاتی شدن شیوه‌ای تازه برای رسیدن به انرژی پاک و ارزان بالا برده است.

 

محققان موسسه ماکس پلانک موفق شده‌اند که در استلراتور خود هلیوم را به مدت یک دهم ثانیه تا یک میلیون درجه گرم کنند.

 

این استلراتور با استفاده از لیزر، ترکیب پیچیده‌ای از آهن‌رباها و میدان‌های مغناطیسی و تنها ۱۰ میلی گرم هلیوم آزمایش شد.

 

استلراتور به راکتوری گفته می‌شود که برای کنترل پلاسمای جوشان با میدان‌های مغناطیسی ساخته شده است. پلاسما شکل چهارمی از ماده (علاوه بر جامد، مایع و گاز) است که یک خصلت مهم آن انباشتگی از ذرات باردار است.

 

برنامه محققان در ماکس پلانک آن است که در سال آینده میلادی به جای هلیوم هسته هیدروژن را تا ۱۰۰ میلیون درجه سانتی گراد گرم کنند.

 

با توجه به آلودگی‌ها و هزینه‌های بالای سوخت‌های فسیلی و راکتورهای هسته‌ای موجود، دانشمندان در تلاشند که راه‌های نوینی برای تامین پاک و ارزان انرژی پیدا کنند و استفاده از روش گداخت هسته‌ای و پلاسما یکی از این راه‌ها است.

 

پروژه ساخت استلراتور ماکس پلانک از ۹ سال پیش شروع شده و تاکنون ۱ میلیارد یورو هزینه داشته است.
استلراتور ماکس پلانک به خاطر طراحی مهندسی پیچیده آهن‌رباهایش ستایش شده استپلاسما از این حیث مشابه گاز است که شکل مشخصی ندارد، مگر آنکه در ظرفی محدود شود، اما برخلاف گازها، می‌توان با میدان مغناطیسی به پلاسما شکل‌هایی چون پرتو داد.

برآورد می‌شود که بخش اعظم ماده موجود در جهان، به خصوص در ستارگانی چون خورشید، به شکل پلاسما باشد.

 

فرآیندی که در این ستارگان به آزاد شدن انرژی منجر می‌شود گداخت هسته‌ای است. در گداخت (یا همجوشی) هسته‌ای دو هسته سبک در هم گداخته شده و جوش می‌خورند و هسته سنگین‌تر تشکیل می‌دهند. این فرآیند انرژی عظیمی آزاد می‌کند.

 

گداخت هسته‌ای را می‌توان فرآیندی معکوس شکافت هسته‌ای، روش استفاده شده در راکتورهای هسته‌ای و بمب‌های اتمی، تصور کرد.

 

اگر گداخت هسته‌ای به بهره‌برداری صنعتی و خارج از آزمایشگاه برسد روشی ارزان و ایمن برای تامین پایدار انرژی خواهد بود.

 

یکی از مزیت‌های این روش به شکافت هسته‌ای و راکتورهای موجود این است که زباله‌های خطرناک رادیواکتیو تولید نمی‌کند و ریسک‌هایی شبیه فاجعه اتمی چرنوبیل و فوکوشیما ندارد.