۱۳۹۴-۸-۱۸، ۱۰:۵۹ صبح
بحران انرژی یک موضوع و مشکل بسیار جدی است و تا به حال تحقیقات و مقالات گسترده ای در رابطه با پیش گیری و مواجهه با این چالش انجام شده است. در این بین، پر طرفدار ترین موضوعات استفاده از انرژی های پاک بوده اند. کشورهای بزرگ جهان در حال حاضر سرمایه گذاری های بسیار گسترده ای را بر روی تحقیق و توسعه درباره انرژی های پاک انجام داده اند و در چشم انداز بلند مدت کمتر کشور صنعتی و توسعه یافته ای می توان وابستگی به سوخت های فسیلی را مشاهده کرد. یکی از راهکارهای ارائه شده، به دست آوردن انرژی از طریق فرآیند گداخت هسته ای (فیوژن) است. طبق آخرین اخبار، بزرگترین راکتور گداخت هسته ای جهان، اواخر همین ماه میلادی آغاز به کار خواهد کرد.
این راکتور که با نام Stellarator شناخته می شود، در موسسه ماکس پلانک آلمان قرار دارد و با نگاه کردن به آن، پیش از دیدن یک راکتور، می توان رویای بسیاری از فیزیکدانان جهان را دید. افرادی که با انرژی هسته ای و راه های به دست آوردن آن آشنا هستند می توانند به راحتی تفاوت های موجود بین Stellarator و توکامک ها را بیابند. البته هر دوی این راکتورها از مکانیزم یکسانی استفاده می کنند که عبارت است از ابر رساناهای سیم پیچی شده که از آنها برای ساخت قفس های مغناطیسی استفاده می شود و گازی که درون آنها وجود خواهد داشت تا درجه ای گرم می شود که شرایط برای گداخت هیدروژن فراهم شود. ساختن Stellarator بسیار پیچیده و دشوار بوده و به راحتی می توان با مشاهده رینگ 16 متری آن که پر از کابل ها و تجهیزات مختلف است به این پیچیدگی پی برد.
گداخت هسته ای را می توان به صورت ساده، فرآیندی بر عکس عملیات شکافت هسته ای دانست. در شکافت هسته ای (که نیروگاه هایی مانند نیروگاه بوشهر از آن استفاده می کنند)، اورانیوم به اتم های سبک تر شکافته شده و از انرژی آزاد شده در این فرآیند برای تولید برق استفاده می شود. اما در گداخت هسته ای، اتم های سبک تر مانند هیدروژن به هم می پیوندند و اتم های سنگین تری را تشکیل می دهند. در این فرآیند انرژی به مراتب بیشتری نسبت به شکافت به دست می آید و همچنین مشکلاتی مانند انباشت پسماندهای هسته ای نیز در عملیات گداخت وجود نخواهد داشت. البته هدف این مطلب پرداختن به پیچیدگی های تکنیکی و مفاهیم فیزیکی ساخت راکتور گداخت هسته ای نیست. اما باید به این نکته اشاره کرد که استلاراتور در مقایسه با توکامک برتری های فنی بسیار زیادی دارد که از جمله آنها می توان به تفاوت در به کار گیری میدان مغناطیسی اشاره کرد که اختلالات آن می تواند یک توکامک را کاملا از دور خارج کند اما استلاراتور در برابر آنها کاملا مقاوم است. ساخت استلاراتور W7-X (همین نمونه که در آلمان قرار دارد) 19 سال طول کشیده و قرار است در پایان این ماه و پس از کسب مجوزهای لازم، آغاز به کار کند. در صورت موفقیت این دستگاه، بدون شک تاریخ انرژی های نوین به قبل و پس از آن تقسیم خواهد شد و آینده انرژی بشر، روزهای روشن تری را در انتظار خود خواهد دید.
تلفن سانترال
این راکتور که با نام Stellarator شناخته می شود، در موسسه ماکس پلانک آلمان قرار دارد و با نگاه کردن به آن، پیش از دیدن یک راکتور، می توان رویای بسیاری از فیزیکدانان جهان را دید. افرادی که با انرژی هسته ای و راه های به دست آوردن آن آشنا هستند می توانند به راحتی تفاوت های موجود بین Stellarator و توکامک ها را بیابند. البته هر دوی این راکتورها از مکانیزم یکسانی استفاده می کنند که عبارت است از ابر رساناهای سیم پیچی شده که از آنها برای ساخت قفس های مغناطیسی استفاده می شود و گازی که درون آنها وجود خواهد داشت تا درجه ای گرم می شود که شرایط برای گداخت هیدروژن فراهم شود. ساختن Stellarator بسیار پیچیده و دشوار بوده و به راحتی می توان با مشاهده رینگ 16 متری آن که پر از کابل ها و تجهیزات مختلف است به این پیچیدگی پی برد.
گداخت هسته ای را می توان به صورت ساده، فرآیندی بر عکس عملیات شکافت هسته ای دانست. در شکافت هسته ای (که نیروگاه هایی مانند نیروگاه بوشهر از آن استفاده می کنند)، اورانیوم به اتم های سبک تر شکافته شده و از انرژی آزاد شده در این فرآیند برای تولید برق استفاده می شود. اما در گداخت هسته ای، اتم های سبک تر مانند هیدروژن به هم می پیوندند و اتم های سنگین تری را تشکیل می دهند. در این فرآیند انرژی به مراتب بیشتری نسبت به شکافت به دست می آید و همچنین مشکلاتی مانند انباشت پسماندهای هسته ای نیز در عملیات گداخت وجود نخواهد داشت. البته هدف این مطلب پرداختن به پیچیدگی های تکنیکی و مفاهیم فیزیکی ساخت راکتور گداخت هسته ای نیست. اما باید به این نکته اشاره کرد که استلاراتور در مقایسه با توکامک برتری های فنی بسیار زیادی دارد که از جمله آنها می توان به تفاوت در به کار گیری میدان مغناطیسی اشاره کرد که اختلالات آن می تواند یک توکامک را کاملا از دور خارج کند اما استلاراتور در برابر آنها کاملا مقاوم است. ساخت استلاراتور W7-X (همین نمونه که در آلمان قرار دارد) 19 سال طول کشیده و قرار است در پایان این ماه و پس از کسب مجوزهای لازم، آغاز به کار کند. در صورت موفقیت این دستگاه، بدون شک تاریخ انرژی های نوین به قبل و پس از آن تقسیم خواهد شد و آینده انرژی بشر، روزهای روشن تری را در انتظار خود خواهد دید.
تلفن سانترال