تولید انرژی بی‌پایان با همجوشی هسته‌ای؛ آیا دانشمندان ناممکن را ممکن می‌کنند؟

عصر کانادا – دانشمندان در یک آزمایشگاه فیزیک پلاسمای ایالات متحده می‌گویند حلقه‌ای مفقوده در معادلات همجوشی هسته‌ای را کشف کرده‌اند که می‌تواند مسیر رسیدن به یک راکتور گرماهسته‌ای فعال را هموار کند.

به گفته محققان آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون (PPPL)، کشف تازه می‌تواند طراحی راکتور‌های عظیم همجوشی هسته‌ای موسوم به «توکامک» را بهبود دهد.

توکامک‌ها دستگاه‌هایی هستند که برای ایجاد پایداری پلاسما ساخته شده اند. دانشمندان در این دیگ‌های پیشرفته به یک عنصر، معمولاً هیدروژن، آنقدر حرارت می‌دهند که تبدیل به سوپی داغ از الکترون‌ها و هسته‌های اتم در حالت پلاسما ‌شود. در این شرایط است که «همجوشی هسته ای» امکان‌پذیر می‌شود. همجوشی هسته‌ای فرآیندی است که طی آن دو هسته اتم به منظور تشکیل یک هسته سنگین‌تر با یکدیگر جوش می‌خورند؛ برای مثال هم‌جوشی دو ایزوتوپ هیدروژن باعث ایجاد هلیوم می‌شود.

این فرآیندی است که در برخی ستارگان از جمله خورشید مدام در حال تکرار است و اگر بتوان آن را روی سطح زمین بازتولید کرد، انسان به منبعی بی پایان از انرژی دست خواهد یافت. با این حال تولید پایدار این انرژی تا کنون ممکن نبوده است چرا که چالش‌های فنی در برابر این مسیر بسیار زیاد هستند.

دانشمندان بیش از ۵۰ سال است در تلاش بوده‌اند تا همجوشی را عملی سازند اما تا به الآن هیچ‌یک از دستگاه های توکامک ساخته شده در دنیا نتوانسته بیش از ده ثانیه دمای بالای ۱۰۰ میلیون ‌درجه را نگه دارد چرا که در دماهای بالا نگه داشتن حالت پلاسمای پایدار برای زمان طولانی بسیار دشوار است.

این مرحله ای حیاتی در ساخت راکتورها محسوب می شود به این دلیل که باید دما در درون راکتور به ۱۰ برابر هسته خورشید برسد تا پلاسما بتواند شروع به چرخش کند و متعاقبا بتوان انرژی آزاد شده از آن را به خدمت گرفت.