رویای ساخت منبع انرژی بی‌پایان چقدر نزدیک است؟

پیشرفت در زمینه هم‌جوشی هسته‌ای و نتیجه دادن این تلاش‌ها می‌تواند به معنای تولید «انرژی بی‌پایان» باشد.

کد خبر: ۵۵۶۹۶۷

تاریخ: ۲۶ آذر ۱۴۰۱ - ۱۰:۴۳

محققان در تلاش برای رسیدن به منبع انرژی«بی‌پایان، امن و تمیز» پیشرفت‌هایی داشته‌اند، و انرژی خروجی آنها از یک واکنش همجوشی هسته‌ای(فرآیندی برعکس عمل شکافت هسته‌ای) بیشتر از انرژی صرف شده برای انجام این کار بوده است.

در همجوشی هسته‌ای شامل عناصر سبک مانند هیدروژن به عناصر سنگین‌تر تبدیل می‌شوند، که در این فرآیند انفجار عظیمی از آزاد سازی انرژی صورت می‌گیرد. این فرایند که باعث ایجاد گرما و نور خورشید و ستارگان می‌شود، به عنوان پتانسیل تولید یک منبع انرژی پایدار و پاک، بسیار جذاب و وسوسه‌کننده است.

بیشتر بخوانید:

ناسا دروغ می‌گوید،‌ زمین گرد نیست!

این پرنده ترسناک به تنهایی معادل ۶ جنگنده اف‌ ۳۵ قدرت دارد / عکس

با این‌حال از زمان آغاز تحقیقات همجوشی هسته‌ای که دردهه ۱۹۵۰ آغاز شد، محققان قادر به اثبات و نشان دادن افزایش انرژی مثبت، یعنی شرایطی که با نام احتراق شناخته می‌شود، نبوده‌اند. و به نظر می‌رسد که تاکنون نیز همینطور بوده است.

بر اساس گزارشی که در فایننشال تایمز منتشر شده است، و هنوز توسط مرکز احتراق ملی(NIF) در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور کالیفرنیا که پشتیبان این کار هستند تایید نشده است ، محققان موفق شده‌اند با صرف ۲.۱ مگاژول انرژی برای گرم کردن سوخت با لیزر، میزان ۲.۵ مگاژول انرژی آزاد کنند.

دکتر رابی اسکات، از شورای تاسیسات علوم و فنآوری(STFC)، تاسیسات لیزر مرکزی(CLF) و گروه فیزیک پلاسما، که در این تحقیقات شرکت داشت، این نتایج را به عنوان «دستاوردی چشمگیر» توصیف کرد.

او گفت: «همجوشی هسته‌ای این پتانسیل را دارد که منبعی پایان ناپذیر از انرژی بدون کربن، ایمن و پاک را فراهم کند. این نتیجه اولیه از تاسیسات احتراق ملی ، اولین نمایش آزمایشگاهی بدست آوردن انرژی، از همجوشی هسته‌ای است- جایی که خروجی انرژی همجوشی بیشتر از انرژی ورودی پرتوهای لیزر است. پیشرفت تحقیقات همجوشی لیزری بدون اغراق دستاوردی بزرگ است.»

او افزود: «این آزمایش به طور واضح نشان می‌دهد که فیزیک همجوشی لیزری امتحان خود را پس داده است. برای اینکه بتوانیم نتیجه NIF را در تولید نیرو بکار بگیریم، راه طولانی در پیش داریم، اما این نتایج یک گام کلیدی در این مسیر بوده است.»

پروفسور جرمی چیتندن، استاد فیزیک پلاسما در امپریال کالج لندن، با این موضوع موافق است. او در این باره می‌گوید: «اگر آنچه که در گزارشات آمده درست باشد و انرژی تولید شده بیشتر از انرژی مصرفی برای تولید پلاسما باشد، یک پیشرفت واقعی است که فوق‌العاده هیجان‌انگیز است. این ثابت می‌کند که هدف طولانی مدت همجوشی واقعا می‌تواند تحقق پیدا کند.»

کارشناسان تاکید کرده‌اند که با وجودی که نتایج به دست آمده، دلیل محکمی برای این واقعیت هستند، اما تکنولوژی فاصله زیادی تا رسیدن به دستاورد شگفت‌انگیز این انرژی دارد. برای شروع با ۰.۴ مگا ژول(MJ) که تقریبا معادل ۰.۱ کیلووات ساعت (KWh) است، می‌توان تنها یک کتری آب را جوش آورد.

چیتندن می‌گوید: «برای تبدیل همجوشی به منبع انرژی، هنوز نیاز داریم که افزایش انرژی داشته باشیم، همچنین نیاز داریم تا راهی پیدا کنیم تا بتوانیم دوباره به همین روش، اما به مقدار بیشتر و بسیار ارزان‌تر انرژی تولید کنیم؛ تا به طور واقع‌بینانه‌ای بتوانیم آن را به یک نیروگاه تبدیل کنیم».

پروفسور جاستین وارک، استاد فیزیک در دانشگاه آکسفورد، می‌گوید اگر آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، می‌تواند یک بار در روز چنین دستاوردی را داشته باشد، یک نیروگاه همجوشی باید بتواند در هر ۱۰ ثانیه این کار را انجام دهد.

و نکته دیگری که وجود دارد این است که افزایش انرژی مثبت گزارش شده، ۵۰۰ مگاژول انرژی که در خود لیزرها مصرف شده بود را نادیده گرفته است.

با این‌حال چیتندن تاکید کرد که NIF برای یک نمایش علمی طراحی شده است و نه یک نیروگاه. او گفت: «کارایی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی لیزری، عاملی در طراحی آن نبوده است.»

بیشتر بخوانید:

عکس |‌ این تفنگ اتمی غول‌پیکر دنیا را تغییر خواهد داد

او در ادامه اضافه کرد: «هر کسی که در زمینه همجوشی کار می‌کند، فورا به این نکته اشاره می‌کند که هنوز راه زیادی مانده تا نشان دهیم، انرژی مصرفی که از طریق پریزهای برق به ما می‌رسد از رآکتور همجوشی آمده که تولید انرژی آن بیشتر از انرژی الکتریکی ورودی مورد نیاز برای راه‌اندازی آن است. آزمایش‌های انجام شده در NIF فرآیند علمی احتراق را نشان می‌دهند، و اینکه چگونه این فرآیند منجر به افزایش انرژی همجوشی می‌شود، اما برای ایجاد یک نیروگاه انرژی، نیاز داریم روش‌های ساده‌تری را ایجاد کنیم تا کارآمدتر بوده و علاوه بر همه اینها ارزان‌تر باشند تا همجوشی اینرسی بتواند به عنوان یک منبع انرژی همجوشی شناخته شود.»

طبق آخرین نتایج، در صورت درست بودن اطلاعات، اعلام شده که تیم محققان موفق شده‌اند ۷۰٪ انرژی لیزری که در انجام این آزمایش مصرف شده بود را به عنوان انرژی هسته‌ای آزاد کنند.