كشف روشی برای بهینه سازی همجوشی هسته ای

كشف روشی برای بهینه سازی همجوشی هسته ای

با فناوری: پژوهشگران با كشف یك روش جدید و متحول كننده حالا می توانند همجوشی هسته ای را ایمن تر و با ثبات تر كنند.


به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، همجوشی هسته ای بسیار چالش برانگیز است، برای اینکه 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 پروسه 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. بدین سبب دماهای وابسته به واکنش های همجوشی فوق العاده بالا است.
در سال ۱۹۵۲ نخستین انفجار آزمایشی گرماهسته ای موجب آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترل نشده شد. این آزمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل از ذرات حامله - پلاسما - با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون کلوین افزایش یابد، موجب 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. بجای 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، چونکه 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 بتازگی انتشار یافته است که نشان میدهد شکافت هسته ای بسیار گران است و مقادیر زیادی زباله های رادیواکتیوی تولید می کند که نگرانی های اساسی در مورد ایمنی به وجود می آورد.
بنا بر این هیجان آور است که مطالعه جدید پژوهشگران دانشگاه پرینستون ادعا کرده است روش های جدیدی برای ایمن سازی همجوشی هسته ای پیدا کرده است.
پژوهشگران 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 تأثیر بگذارد.
در اینجا نشان داده شده است که با محدود کردن این اختلاف دما، این انتقال تقویت شده می تواند تأثیر عمیقی بر میزان تأثیر 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 نیز پدیده های پسماند کاملاً جدیدی را به نمایش می گذارد.
آنچه پژوهشگران پرینستون به معرض نمایش گذاشته اند، سیستمی است که پلاسما می تواند به شکلی قالب ریزی شود که همانطور که پژوهشگران می خواهند واکنش نشان دهد. علاوه بر این، این سیستم همین طور 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، پژوهشگران معتقدند ارسال امواج رادیویی به واکنش همجوشی می تواند با جلوگیری از جریان پلاسما و حت کنترل نگه داشتن درجه حرارت، مانع از تشکیل این جزایر مغناطیسی شود و آنها را خنثی کند. این روند موجب می شود که واکنش همجوشی هسته ای، ایمن تر و پایدارتر شود.




منبع:

1399/02/22
17:20:28
5.0 / 5
1258
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۵

لینک دوستان با فناوری

بافناوری

با فناوری
با فناوری

با فناوری

معرفی فناوری روز دنیا

bafanavari.ir - حقوق مادی و معنوی سایت با فناوری محفوظ است