پایگاه اطلاع رسانی عصرجهان: ﺁﺯﻣﺎﯾﺶ 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 .

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.

ﺍﻧﺮﮊﯼ ﻫﺴﺘﻪﺍﯼ: ﺭﺍﻩ ﻓﺮﺩﺍ ﯾﺎ ﺑﯿﺮﺍﻫﻪ ﺩﯾﺮﻭﺯ؟

ﭘﺮﻭﮊﻩ ﺳﺎﺧﺖ ﺍﺳﺘﻠﺮﺍﺗﻮﺭ ﻣﺎﮐﺲ ﭘﻼﻧﮏ ﺍﺯ ۹ ﺳﺎﻝ ﭘﯿﺶ ﺷﺮﻭﻉ ﺷﺪﻩ ﻭ ﺗﺎﮐﻨﻮﻥ ۱ ﻣﯿﻠﯿﺎﺭﺩ ﯾﻮﺭﻭ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺩﺍﺷﺘﻪ ﺍﺳﺖ .

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.

ﭘﻼﺳﻤﺎ 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.

تعریف و تاریخچه همجوشی (گداخت) هسته‌ای:

همجوشی (گداخت) هسته‌ای یا فیوژن فرآیندی عکس عمل شکافت هسته‌ای است. در فرایند همجوشی هسته‌ای هسته‌های سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته‌های سنگین‌تر و مقداری انرژی تولید می‌شود.

برای اینکه همجوشی امکان‌پذیر باشد هسته‌هایی که در واکنش وارد می‌شوند باید دارای انرژی جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامونشان فائق آیند. بنابر این دماهای وابسته به واکنش‌های همجوشی فوق‌العاده بالاست.

در سال ۱۹۵۲ اولین انفجار آزمایشی گرماهسته‌ای باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترل‌نشده شد. این آزمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل از ذرات باردار - پلاسما - با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون درجه کلوین افزایش یابد، باعث ایجاد واکنش همجوشی هسته‌ای در گاز یونیده می‌شود. پس از انفجار موفقیت آمیز بمب هیدروژنی جستجو برای آزاد کردن کنترل شده انرژی همجوشی شروع شد.

گرمای همجوشی به مفهوم گرمای حاصله از همجوشی هسته‌ای است.

همجوشی هسته‌ای، واکنشی کاملا برعکس شکافت هسته‌ای است. به جای شکافتن اتم‌های بزرگ به اتم‌های کوچک، اتم‌های کوچک به یکدیگر جوش داده می‌شوند تا اتم‌های بزرگ بوجود آیند. این واکنش انرژی خیلی زیادی آزاد می‌کند، چرا که طبق نظریه‌ی نسبیت خاص انشتین، قسمتی از ماده‌ی این واکنش به انرژی تبدیل می‌شود. واقعیت این است که خارج از نیروگاه‌های همجوشی و در طبیعت، ما هر روز اثر این واکنش را احساس می‌کنیم. همجوشی هسته‌ای همان چیزی است که در مرکز خورشید رخ می‌دهد. خورشید یک رآکتور عظیم همجوشی هسته‌ای است؛ این ستاره هیدروژن را به عناصر سنگین تبدیل می‌کند و نور و گرمای حاصل از واکنش را برای ما که روی زمین هستیم، ارسال می‌کند.

استلراتور چگونه دستگاهی است؟

پلاسمای داغ درون استلراتورها، توسط میدان های مغناطیسی بسیار پیچیده‌ای محصور می شوند.

استلراتور(stellarator) استلراتور نام نخستین دستگاه یا راکتور آزمایشگاهی است که برای محصور کردن پلاسمای داغ توسط میدان مغناطیسی ساخته شد. در این راکتور می توان شرایطی را فراهم نمود تا فرایند همجوشی هسته ای کنترل شده ای رخ دهد. طرح اولیه این دستگاه توسط لیمان اسپتزر فیزیکدان آمریکایی(1914 –1997) در سال 1950 ارائه شد و یک سال پس از آن در آزمایشگاه فیزیک پلاسمای دانشگاه پرینستون ساخته شد. در دهه های 50 و 60 میلادی، استلراتورها متداول ترین دستگاه آزمایشگاهی برای بررسی و مطالعۀ فرایند همجوشی هسته ای کنترل شده بودند. از دهۀ هفتاد میلادی به این سو، راکتورهای آزمایشگاهی توکامک که در سال 1956 توسط دانشمندان شوروی سابق طراحی شده بود نتایج بهتری در پی داشتند و جای خود را در دانشگاه ها و مراکز پژوهشی پیشرو در دنیا باز کردند. با این وجود، در عمل توکامک ها نیز با مشکلاتی مواجه شدند، به طوری که در دهه 90 میلادی طرح جدیدی از راکتورهای استلراتور ارائه شد و چندین نمونه از آن نیز ساخته شد. از جمله می توان به استلراتور Wendelstein 7-X در آلمان، Helically Symmetric Experiment (HSX) در آمریکا، و Large Helical Device در ژاپن اشاره کرد.

ویژگی‌ها

البته توکاماک غالباً بیشتر مورد توجه محصورسازی مغناطیسی قرار گرفته‌است، با این حال برخی گروه‌ها از استلراتورها حمایت کرده‌اند که دارای برخی مزایا نسبت به توکاماک است.

از مزایای استلراتورها می‌توان عدم احتیاج به جریان چنبره‌ای (و در نتیجه افزایش احتمال فعالیت مداوم) و ثبات سیستم بیشتر را نام برد.