ماجرای حضور ۳۰ثانیه‌ای خورشید روی زمین چه بود؟
تاریخ انتشار: ۲۳ شهریور ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۰۱۱۸۳۴
راکتور هم‌جوشی هسته‌ای کره جنوبی به مدت ۳۰ ثانیه به دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد رسید که حدود ۷ برابر دمای خورشید است؛ ایجاد خورشید مصنوعی روی زمین چه تحولی در تولید انرژی ایجاد می‌کند؟ روزنامه خراسان در گزارشی به این موضوع پرداخته است.
دانشمندان سال‌هاست که در تلاش‌اند که از فرایند هم‌جوشی هسته‌ای که منشأ انرژی ستاره‌هایی مانند خورشید است، برای تولید انرژی استفاده کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اگر این شیوه تولید انرژی عملی شود، می‌توان به مقدار زیادی انرژی دست یافت بدون این که گاز‌های گلخانه‌ای یا زباله‌های رادیواکتیو با عمر طولانی ایجاد کرد. در این سال‌ها شاهد پژوهش‌ها و مطالعات زیاد و البته آزمایش‌هایی در خصوص تولید خورشید مصنوعی روی زمین بوده‌ایم، اما پایداری دمای بالایی که به بیش از ۱۰۰ میلیون درجه می‌رسد هنوز امکانپذیر نشده و به تازگی کره جنوبی توانسته پلاسمای داخل خورشید مصنوعی را در ۱۰۰ درجه فارنهایت معادل ۷ برابر دمای خورشید به مدت ۳۰ ثانیه حفظ کند. گفته می‌شود راکتور‌های هم‌جوشی در نحوه تولید و مصرف انرژی، انقلاب بزرگی ایجاد خواهند کرد.
هم‌جوشی هسته‌ای چیست؟
در زبان ساده هم‌جوشی هسته ای، منبع اصلی انرژی خورشید است. تکامل ستارگان را می‌توان به عنوان گذر از مراحل مختلف مشاهده کرد، زیرا واکنش‌های هسته‌ای باعث ایجاد تغییر ترکیبات آنها در بازه‌های طولانی مدت می‌شوند. سوختن هیدروژن منبع انرژی هم‌جوشی ستاره‌ها را تامین می‌کند و منجر به تشکیل هلیوم (He) می‌شود. تولید انرژی هم‌جوشی برای کاربرد‌های عملی نیز به واکنش‌های هم‌جوشی بین سبک‌ترین عناصر و تشکیل هلیوم متکی است.
در حقیقت، ایزوتوپ‌های سنگین هیدروژن – دوتریوم (D) و تریتیوم (T) – با یکدیگر با کارایی بیشتری واکنش نشان می‌دهند و هنگامی که تحت هم‌جوشی قرار می‌گیرند، در مقایسه با دو هسته هیدروژن، انرژی بیشتری در هر واکنش تولید می‌کنند. هسته هیدروژن از یک پروتون تشکیل شده است و هسته دوتریوم دارای یک پروتون و یک نوترون است، در حالی که تریتیوم دارای یک پروتون و دو نوترون است. در تعریف دیگر هم‌جوشی هسته‌ای، واکنش بین عناصر سبک است که مانند واکنش شکافت باعث تقسیم عناصر سنگین می‌شوند که به دلیل ویژگی اصلی ماده هسته‌ای یعنی انرژی پیوند طی این فرایند انرژی آزاد می‌کند.
ساختار خورشید مصنوعی
این خورشید مینیاتوری دارای میدان الکترومغناطیسی است و توانایی پرتاب ذرات یونیزه را دارد. این وسیله آلومینیومی میلیون‌ها مرتبه از خورشید واقعی کوچک‌تر است و با تنها ۳ متر عرض، شبیه توپی است که سیم‌های مختلف به آن متصل شده. دانشمندان این خورشید کوچک را «توپ بزرگ قرمز» نام گذاری کرده اند. در مرکز این وسیله یک آهن ربا برای شبیه سازی میدان مغناطیسی خورشید قرار گرفته است. دانشمندان با تزریق هلیوم به آن، گاز درونی را یونیزه و به پلاسما تبدیل می‌کنند.
کارایی خورشید مصنوعی
اصلی‌ترین مزیت ساخت خورشید مصنوعی، توان فوق العاده آن برای تبدیل هیدروژن به انرژی پاک است. انرژی سبزی که زمین را از آلودگی‌های ناشی از سوخت‌های فعلی عاری و کمبود منابع انرژی را برطرف می‌سازد. گفته می‌شود این راکتور می‌تواند انرژی مورد نیاز دو میلیون خانوار را تامین کند و هیچ زباله رادیواکتیوی هم از خود به جا نمی‌گذارد. همچنین هم‌جوشی هسته‌ای توسط آب دریا و لیتیوم تامین می‌شود که در زمین فراوان است پس برای تامین سوخت مورد نیاز راکتور هم مشکلی به وجود نمی‌آید.
خورشید مصنوعی به چه درد می‌خورد؟
در خورشید مصنوعی واکنش‌های بین دوتریوم و تریتیوم مهم‌ترین واکنش‌های هم‌جوشی برای تولید برق کنترل شده است، پس نخستین کاربرد‌های خورشید مصنوعی تولید برق است. البته از این تکنیک می‌توان در برنامه‌هایی غیر از تولید برق نیز استفاده کرد. از جمله این کاربردها؛ تولید سوخت برای راکتور‌های شکافت هسته‌ای، تولید سوخت مصنوعی و تولید گرما برای کاربرد‌های فرایند و گرمایش فضاست. کاربرد لیزر هم‌جوشی هسته‌ای نیز یکی دیگر از کاربرد‌های این انرژی عظیم است.
کمک به محیط زیست با خورشید مصنوعی
برخلاف سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی که تهدیدی برای محیط‌زیست هستند، مواد خام مورد نیاز برای خورشید مصنوعی تقریبا به صورت نامحدود روی زمین موجود هستند. بنابراین، انرژی هم‌جوشی به عنوان «انرژی نهایی» ایده آل و پاک برای آینده بشریت در نظر گرفته می‌شود. دانشمندان امیدوارند این راکتور بتواند به طور بالقوه منبع قدرتمندی از انرژی پاک را فراهم کند. در جریان هم‌جوشی، بر عکس شکافت هسته ای، هیچ گاز گلخانه‌ای ساطع نمی‌شود و در نهایت خطر کمتری در زمینه بروز حوادث یا سرقت مواد اتمی وجود دارد.
تاریخچه و هزینه ساخت خورشید مصنوعی
درباره طرح ساخت این خورشید مصنوعی، ایرنا در گزارشی نوشته که از سال ۲۰۱۶ و با حضور ۳۵ کشور آغاز شده است. این طرح تاکنون با پنج سال تاخیر رو به رو شده و بودجه اولیه آن هم تا ۳ برابر افزایش داشته و به بیش از ۲۰ میلیارد یورو رسیده است. البته برخی رسانه‌ها مدعی شده اند طرح مونتاژ کوره قرار است تا سال ۲۰۲۴ ادامه یابد و انتظار می‌رود نتایج اولیه این طرح اواخر سال ۲۰۲۵ و اوایل ۲۰۲۶ مشخص شود. البته پیش از این دانشمندان چینی هم توانسته اند به مدت ۱۰۱ ثانیه دمای ۱۲۰ میلیون درجه را در راکتور حفظ کنند، اما به دلیل احتمال ذوب‌شدگی نتوانستند بیشتر از این دما را در راکتور حفظ کنند.
در کشور ما هم سال هاست به دنبال هم‌جوشی هسته‌ای هستند و در سال ۱۳۸۱ روزنامه گاردین گزارش داده بود که یک شرکت خارجی به همراه دانشگاه آزاد اسلامی تهران موافقت کرده‌اند که به اتفاق هم در یک پروژه هسته‌ای مربوط به هم‌جوشی اتمی (گداخت) همکاری کنند. در سال ۱۳۹۵ هم دکتر علی‌اکبر صالحی رئیس وقت سازمان انرژی اتمی از ورود ایران به پروژه مهم هم‌جوشی هسته‌ای بعد از یک دهه وقفه خبر داده بود، اما خبری از نتیجه اقدامات منتشر نشده است.
معایب هم‌جوشی هسته‌ای چیست؟
با تمام کاربرد‌های مثبت، خورشید مصنوعی بدون عیب هم نیست. هم‌جوشی هسته‌ای هم بی‌نهایت دشوار و هم بسیار هزینه بردار است. کل هزینه ساخت راکتور آزمایشی بین‌المللی گرما هسته‌ای (Thermonuclear)، مبلغی معادل ۲۲.۵ میلیارد دلار برآورد شده است. البته تمامی راکتور‌های هم‌جوشی هسته‌ای در ابتدای راه خود هستند، ولی باز هم موفقیت کره ای‌ها برای حفظ چنین دما‌هایی در این بازه‌های زمانی امیدوار‌کننده است و می‌تواند نوید بخش آن باشد که نیاز بشر به انرژی پاک به میزان قابل توجه در آینده به آسانی فراهم شود.
البته اکثر دانشمندان روی این موضوع اتفاق نظر دارند که ما هنوز تا رسیدن به توان هم‌جوشی پایدار و بادوام فاصله داریم؛ اما پیشرفت‌های تدریجی در درک بهتر موضوع و نتایج آزمایش‌ها همچنان ادامه دارد. آزمایشی که در سال ۲۰۲۱ انجام شد، واکنشی را ایجاد کرد که توانسته بود به اندازه کافی پرانرژی برای رسیدن به حالت خودپایداری باشد. از طرفی طرح‌های مفهومی برای یک راکتور تجاری در حال توسعه هستند. تمام این تلاش‌ها در حالی صورت می‌گیرد که کار روی راکتور هم‌جوشی آزمایشی بزرگ ITER در فرانسه هم ادامه دارد. با این حال این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که ایده انرژی هم‌جوشی هسته‌ای در حال گذار از مشکلی فیزیکی به مسئله‌ای مهندسی است و احتمالا در سال‌های نه چندان دور آینده، شاهد تامین برق و انرژی کشور‌ها از طریق ساخت خورشید مصنوعی و راکتور‌های هم‌جوشی هسته‌ای خواهیم بود.
منبع: برترین ها
باشگاه خبرنگاران جوان وبگردی وبگردیمنبع: باشگاه خبرنگاران
کلیدواژه: خورشید منظومه شمسی هم جوشی هسته ای خورشید مصنوعی تولید انرژی هم جوشی روی زمین سال ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۰۱۱۸۳۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
بازدید منظم آژانس از تاسیسات هسته‌ای ادامه دارد
رئیس سازمان انرژی اتمی کشور با اشاره به اینکه ۱۲۰ بازرس تائید شده برای مسائل هسته‌ای کشور وجود دارد که برخی در ایران مستقر بوده و برخی در رفت و آمد هستند، گفت: این بازرسان بر حسب موضوع و برنامه توافقی به صورت منظم یا سرزده از تاسیسات هسته‌ای کشور بازدید می‌کنند.
به گزارش خبرگزاری ایمنا، محمد اسلامی روز چهارشنبه در حاشیه جلسه هیئت دولت درباره ادعای رافائل گروسی رئیس سازمان بین‌المللی انرژی اتمی مبنی بر اینکه برنامه هسته‌ای ایران ابهام دارد، به خبرنگاران اظهار کرد: گزارش‌هایی که آقای گروسی یا مدیرکل آژانس بین‌المللی انرژی اتمی به شورای حکام یا شورای امنیت سازمان ملل ارائه می‌دهد، دارای دو بخش است. بخش نخست درباره برجام و بخش دیگر آن به پادمان و ان پی تی مربوط است.
رئیس سازمان انرژی اتمی با بیان اینکه در بخش پادمان و ان پی تی، روابط خوبی بین ایران و آژانس برقرار است، یادآور شد: در این بخش نصب دوربین‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی و نظارت و دائم آنها در حال انجام است و دانش اطلاعاتی آنها نسبت به عملکرد ما همیشه به روز است.
اسلامی ادامه داد: ۱۲۰ بازرس تأیید شده برای مسائل هسته‌ای کشور وجود دارد که برخی در ایران مستقر بوده و برخی در رفت و آمد هستند و بر حسب موضوع و برنامه توافقی به صورت منظم یا سرزده از تأسیسات هسته‌ای کشور بازدید می‌کنند.
وی با اشاره به بیانیه توافقی اسفندماه سال گذشته میان گروسی و سازمان انرژی اتمی، مبنی بر توجه ایران به ان پی تی و پادمان تصریح کرد: جمهوری اسلامی ایران هر گونه فعالیت هسته‌ای که تعامل بین ایران با آژانس بین‌المللی انرژی اتمی را خدشه دار کند، نمی‌پذیرد.
رئیس سازمان انرژی اتمی به موضوع برجام هم اشاره کرد و گفت: در بخش برجام تابع قانون اقدام راهبردی برای لغو تحریم‌ها هستیم و فعالیت هسته‌ای ایران در قانون اقدام راهبردی در چهارچوب پادمان است.
رئیس سازمان انرژی اتمی در ادامه گفت: آژانس بین‌المللی انرژی اتمی هر سه ماه یک بار به شورای حکام و ۶ ماه یک بار به شورای امنیت سازمان ملل گزارشی درباره فعالیت هسته‌ای ایران ارائه می‌دهد و موضوع انطباق یا عدم انطباق فعالیت هسته‌ای ایران با برجام محور اصلی گزارش است.
اسلامی اضافه کرد: ما هم طبق قانون اقدام راهبردی برای لغو تحریم‌ها، متعهد هستیم در صورتی که طرف مقابل به تعهدات خود عمل نکند، شرایط فعلی به وجود می‌آید. در صورتی که اگر آنها به تعهدات خود عمل کنند، جمهوری اسلامی هم به تعهدات برجامی در خصوص بندهایی که برای برخی محدودیت‌ها وجود دارد، عمل خواهد کرد.
وی با بیان اینکه جمهوری اسلامی ایران طبق بندهای ۲۶ و ۳۶ برجام به تعهدات خود عمل می‌کند، به صحبت‌های اخیر رافائل گروسی اشاره و عنوان کرد: ایشان گفتند هرچند ایران نسبت به غنی سازی بالا اقدام می‌کند ولی این به معنای برخورداری ایران از سلاح هسته‌ای نیست.
اسلامی خاطرنشان کرد: نکته حائز اهمیت این است که آقای گروسی به حضور بازرسان سازمان بین‌المللی انرژی اتمی در ایران و تعاملات خوب بین ایران و آژانس اشاره کرده و انشاالله ایشان در آینده به ایران سفر خواهد کرد و تنظیمات دو طرف به روز خواهد شد.
اساسنامه سازمان ملی سنجش و ارزشیابی نظام آموزش کشور پس از نوبت اول کنکور سراسری ابلاغ می‌شود