برای نزدیک به یک سده، محققان در حال بررسی ابعاد مختلف دستیابی به یک منبع - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - انرژی پایانناپذیر از طریق همجوشی هستهای بودهاند. متاسفانه، مهندسی یک محیط کنترل شده که هسته اتم در آن به صورت مداوم زیر فشار شدید و دمای بسیار بالا به همجوشی برسد و به تولید انرژی بپردازد، کاری بسیاری دشوار به حساب میآید. اما این بدان معنا نیست که محققان همین حالا دست به ابداعات و پیشرفتهایی هیجانانگیز نزدهاند. در این مقاله قرار است نگاهی بیندازیم به رویکردهای مختلف در قبال همجوشی هستهای و چرایی نویدبخشتر بودن برخی از این رویکردها نسبت به سایرین.
همجوشی (Fusion) و کافش (Fission) دو پروسه کاملا متفاوت برای تولید انرژی هستهای هستند. درحالی که همجوشی هستهای به دنبال ترکیب کردن اتمهای - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - جداگانه و تبدیلشان به اتمی واحد است، کافش هستهای در صدد شکافتن اتم (معمولا اورانیوم - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - ۲۳۵) بر میآید و برای این کار، با یک نوترون به اتم حمله میکند. - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - هر دو پروسه انبوهی از انرژی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - آزاد میکنند، اما مقدار انرژی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - آزاد شده در همجوشی بیشتر است.
آخرین اطلاعات تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران
انرژی تولید شده از کافش هستهای درون راکتورهایی نظیر فوکوشیما و چرنوبیل ذخیره شده و برای حرارت دادن به آب و تبدیلش - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - به بخار استفاده میشود
انرژی تولید شده - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - از کافش هستهای درون راکتورهایی نظیر - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - فوکوشیما و چرنوبیل ذخیره شده و برای حرارت دادن به آب و تبدیلش به بخار استفاده میشود. این بخار سپس یک توربین را به حرکت درآورده و به تولید الکتریسیته منجر میگردد. اما در همین - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - پروسه، ضایعاتی تولید میشود که میتوانند برای میلیونها سال رادیواکتیو باقی بمانند و همانطور که - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - در فوکوشیما و چرنوبیل دیدهایم، در صورت اشتباه پیش رفتن شرایط تبدیل به بحرانی حقیقی شوند.
همجوشی از طرف دیگر ضایعات هستهای پایدار تولید نمیکند و مواد لازم برای پروسه میتوانند ظرف ۱۰۰ سال بازیافت شوند. ضمنا خطر گدازش یا حوادث اتمی وجود ندارد، زیرا همجوشی با اتکا بر با واکنشهایی بسیار پرحرارت انجام میشود که - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - در صورت اختلال در عملکرد، ظرف چند ثانیه خنک میشوند. و از آنجایی که این واکنش مقدار نسبتا کمی از سوخت - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - را مصرف میکنند، امکان استفاده از آنها برای ساخت - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - تسلیحات هستهای نیز مهیا نیست.
همجوشی هستهای اکنون ذهن محققانی را به خود درگیر کرده که باید بر انبوهی از چالشهای گوناگون فائق آیند، اما تمام این محققان به سمت هدفی یکسان حرکت میکنند که بازتولید پروسه مورد استفاده از سوی خورشید برای تولید مقادیری پایانناپذیر از انرژی است. نیروهای گرانشی عظیم، هیدروژن را درون اتمسفر خورشید محبوس میکنند و با حرارت و فشار بسیار شدید، گاز تبدیل به پلاسما میشود. درون پلاسما، هستههای اتمها با سرعت فراوان به یکدیگر برخورد میکنند تا هلیوم شکل بگیرد و انرژی آزاد شود.
تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران با تنوع بسیار
«انرژی خورشیدی در واقع انرژی همجوشی است، فقط در فاصلهای دورتر»
متیو هول، متخصص همجوشی هستهای و - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - محقق دانشگاه ملی استرالیا میگوید: «انرژی خورشیدی در واقع انرژی همجوشی است، فقط در فاصلهای دورتر. تمام این انرژی از واکنشهای همجوشی خورشید به دست میآید. اما راکتوری که انرژی را تولید میکند هشت دقیقه نوری با ما فاصله دارد».
یک فاکتور کلیدی دیگر، گرانش است. نیروهای گرانشی عظیم خورشید، حدودا ۲۸ برابر بیشتر از آنچیزی هستند که ما روی زمین داریم. این یعنی برای محبوس کردن سوختمان و دستیابی به - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - واکنشهای همجوشی هستهای، باید دست به کارهای خلاقانه بزنیم. رویکرد محبوب کنونی استفاده از میدانهای مغناطیسی است که میتوان از آنها برای محبوس کردن دو - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - فرم سنگین هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم درون دستگاهی دوناتشکل به نام «توکامک» استفاده کرد.
توکامکها - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - مثالی از سیستمهای محبوسسازی مغناطیسی برای همجوشی هستهای هستند و هول نیز آنها را از نظر نسبت انرژی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - تولیدی در تاسیسات به انرژی مصرفی، بهینهترین گزینه به حساب میآورد. - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - توکامکها از مجموعهای از سیمپیچها تشکیل شدهاند که به دور یک راکتور چنبره شکل میپیچند. درون آنها و به کمک یک مدار داخلی قدرتمند نیز، حرارت پلاسما به چندین میلیون درجه - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - میرسد. ایده اینست که پلاسما باید آنقدر سر جای خود باقی بماند - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - تا همجوشی هستههای اتمها اتفاق بیفتد.
ارائه خدمات تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران با ارزانترین قیمت
نخستین توکامکها در دهه ۱۹۵۰ میلادی طراحی شدند - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - و توکامک - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - JET در بریتانیا، نخستین دستگاهی بود که به انتشار انرژی همجوشی کنترل شده دست پیدا کرد
نخستین توکامکها در - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - دهه ۱۹۵۰ میلادی طراحی شدند و توکامک Joint European Torus (یا به اختصار JET) در بریتانیا، نخستین دستگاهی بود که به انتشار انرژی همجوشی کنترل شده دست پیدا کرد. همین دستگاه سپس طی سال ۱۹۹۷ به رکورد بالاترین خروجی انرژی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - در یک توکامک (معادل ۱۶ مگاوات) رسید. علیرغم این دستاورد، همچنان به ۲۴ مگاوات انرژی نیاز بود تا پلاسما به - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - حرارت لازم - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - برسد. این یعنی پروژه مورد اشاره نتوانست انرژی خروجی بیشتری نسبت به انرژی ورودی داشته باشد تا همجوشی هستهای را بهصرفه کند.
JET تا همین امروز عملیاتی باقی مانده و اکنون چند دستگاه توکامک برجسته دیگر نیز داریم. در این لیست توکامک Experimental Advanced Superconducting چین که در سال ۲۰۱۸ به حرارتی معادل ۱۰۰ میلیون درجه سلیوس رسید، توکامک Superconducting Tokamak Advanced Research کره جنوبی که سال گذشته پلاسما را برای ۲۰ ثانیه در دمای ۱۰۰ میلیون درجه سلسیوس نگه داشت و رکوردشکنی کرد و همینطور توکامک شرکت بریتانیایی Tokamak Energy به چشم میخورد.
علیرغم تمام - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - این دستاوردها، سر به سر شدن انرژی در همجوشی هستهای همچنان دور از ذهن باقی مانده. بسیاری از متخصصینی که به سمت این هدف گام برمیدارند، همین حالا دیوایسی نسل جدید را در دست تولید دارند که میتواند نوید دستاوردهای هرچه بیشتر را دهد. ITER یا International Thermonuclear Experimental Reactor یکی از جاهطلبانهترین پروژههای تولید انرژی در تاریخ بشریت به حساب میآید و - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - مهندسین و دانشمندانی از ۳۵ کشور مختلف جهان را درگیر خود کرده است. بعد از پایان کار در سال ۲۰۲۵ میلادی، این بزرگترین دستگاه همجوشی هستهای - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - جهان خواهد بود.
اطلاعات تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران را از ما بخواهید
علیرغم تمام این دستاوردها، سر به سر شدن انرژی در همجوشی هستهای همچنان دور از ذهن باقی مانده
ITER که ارتفاعی اندازه یک ساختمان هفت طبقه دارد، یک توکامک بوده و جریانهایی از پلاسما با قطر ۱۰ - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - برابر بیشتر از آنچه در توکامکهای امروزی به وجود آمدهاند را در - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - خود جای میدهد. درحالی که JET با انرژی ورودی ۲۴ مگاوات توانست ۱۶ مگاوات انرژی خروجی تحویل دهد، ITER طراحی شده تا با تنها ۵۰ مگاوات انرژی ورودی، به ۵۰۰ مگاوات انرژی خروجی دست یابد و یکبار برای همیشه، به این چالش خاتمه دهد. البته این انرژی در قالب الکتریسیته ذخیره نمیشود. در عوض ITER نقش بستر آزمون و خطا برای تکنولوژیهایی را ایفا میکند که امید میرود زیربنای - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - نخستین تاسیسات انرژی همجوشی باشند.
اگرچه بخش اعظمی از جاهطلبی انسانها در حوزه همجوشی هستهای با سرنوشت ITER گره خورده، احتمالاتی دیگر نیز داریم: مانند یک راکتور محبوسسازی مغناطیسی همجوشی دیگر که میتوانید آن را ورژنی متفاوت از یک توکامک به حساب آورید: استلراتور.
درست مانند توکامکها، استلراتورها طراحی شدهاند تا جریانهای پلاسما را به کمک سیمپیچهای مغناطیسی درون یک حلقهی بسته محبوس کنند، اما چند تفاوت کلیدی وجود دارد. به جای طراحی دونات شکل و کاملا متقارن، استلراتور پلاسما را درون سیکلهای نامنظم میفرستد که از مجموعهای شدیدا پیچیده از سیمپیچهای مغناطیسی تشکیل شدهاند. به نظر دور از عقل و منطق میآید، اما این ساختار اساسا منجر به شکلگیری ثبات بیشتر - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - در پلاسما میشود و علت، اختلاف جریانهای داخلی است.
هول توضیح میدهد که: «در محبوسسازی مغناطیسی حلقوی، شما نیازمند پیچش جریان هستید. - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - توکامکها این - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - کار را با جریان داخلی بزرگی انجام میدهند که باعث میشوند میدان به - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - دور خمیدگیها بگردد و بچرخد. در یک استلراتور، شما به شکلی عامدانه تمام سطح مقطع پیچیدگیها را بیش از پیش میپیچانید. با سیمپیچها، جریان مغناطیسی پیچیده میشود. این یعنی نیازی به یک جریان داخلی بزرگ ندارید تا پیچش اتفاق بیفتد. بنابراین اساسا شما دارید یک مسئله فیزیکی را به یک مسئله مهندسی تبدیل میکنید.»
آخرین اطلاعات تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران
«استلراتور در طولانیمدت احتمالا جذابیت ذاتی بیشتری - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - نسبت به یک توکامک داشته باشد»
به خاطر اینکه استلراتورها نیازمند یک جریان داخلی عظیم - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - نیستند و ذاتا باثباتتر از توکامکها ظاهر میشوند، هول - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - میگوید که این دیوایسها احتمالا برای انرژیرسانی به شبکههای بزرگ برق مناسبتر باشند. اما با این فرض که زیرساخت پیچیده و شگرف آنها به شکلی شگرف هزینهبر تمام نشود و بتوان به همان میزان از محبوسسازی در - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - توکامکها دست یافت. در حال حاضر که این مقاله نوشته میشود، هیچکدام از این دو مهم محقق نشدهاند.
هول توضیح میدهد که: «استلراتور در طولانیمدت احتمالا جذابیت ذاتی بیشتری نسبت به یک توکامک داشته باشد. اما برای یک مهندس، استلراتور مثل کابوس میماند. به همین خاطر است که باید به - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - پژوهش هرچه بیشتر روی هر دو دیوایس پرداخت».
فراتر از قلمروی محبوسسازی مغناطیسی، رویکردهای دیگری نیز از سوی محققان برای همجوشی هستهای آزمایش میشود که همگی در زیرمجموعه چیزی به نام - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - «محبوسسازی داخلی» قرار میگیرند. این بازوی جدید در تحقیقات همجوشی هستهای در صدد استفاده از لیزرهای بسیار دقیق یا پرتوهای یونی برمیآید تا به سرعت یک حبه سوخت -که باز هم از دوتریوم و تریتیوم ساخته شده- را به دمای بسیار بالا برساند.
ایده اینست که با قرار دادن حبههای سوخت در معرض چنین - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - حرارت ناگهانی و شدیدی، نیروی متراکم عظیمی به دست میآید و زنجیره واکنشهای ناشی از آن، از - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - لایههای مختلف ماده عبور میکنند و با همجوشی هستهای، انبوهی از انرژی آزاد میشود. - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - کمپانی استرالیایی HB11 Energy یکی از شرکتهایی است - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - که این رویکرد رادیکال را در پیش گرفته و میخواهد با کنار گذاشتن دوتریوم و تریتیوم، از هیدروژن و بورون-بی ۱۱ استفاده کند که به رویکردی غیر - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - رادیو اکتیو منجر میشود.
کمپانی مورد اشاره مدعی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - شده که بسیاری از چالشهای چند دهه اخیر را در حوزه همجوشی هستهای کنار زده است، عمدتا به خاطر اینکه سعی نمیکند سوخت را به دمایی دیوانهوار برساند. این شرکت حبههای سوختی خود را در معرض دو لیزر قرار میدهد، یک لیزر برای به - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - وجود آوردن میدان محبوسسازی مغناطیسی و لیزر دیگر برای اینکه زنجیره واکشنهای همجوشی هیدروژن-بورون را آغاز کند. این همجوشی به شکلگیری ذراتی منجر میشود که در نهایت جریانی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - الکتریکی به وجود میآورند.
تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران برای اطلاعات بیشتر کلیک کنید
یک مشکل کلیدی در چنین رویکردهایی آن است که واکنشها - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - در کسری از ثانیه انجام میشوند
تیم استرالیایی میگوید که این جریان را میتوان به شکلی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - تقریبا مستقیم به درون یک شبکه برق هدایت کرد. نیازی به یک ژنراتور توربین بخار یا - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - تبادل حرارت نخواهد بود و خطر گدازش هم پروسه را تهدید نمیکند. تیم مورد اشاره حسابی به تکنولوژی خود میبالد و میگوید که آزمایشهایش به شکلگیری واکنشهایی میلیاردها برابر بهتر از آنچه پیشبینی میشد منجر شدهاند. محققان استرالیایی باور دارند که نقشه راه توسعه این تکنولوژی به مراتب سریعتر و کمهزینهتر از دیگر رویکردهای کنونی خواهد بود.
هول که با HB11 - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - و محققان مشغول به کار روی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - پروژه آشنا است میگوید: «این علمی جالب است. اما نمیتوانم بگویم که شواهدی دقیق وجود دارند که نشان میدهند میتوانید این - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - دستگاه را سریعتر از - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - ITER یا محبوسسازی مغناطیسی حلقوی تبدیل به یک تاسیسات تامین انرژی کنید. در ذهن من، همچنان چالشهای زیادی وجود دارد».
هول میگوید یک مشکل کلیدی در چنین رویکردهایی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - آن است که واکنشها در کسری از ثانیه انجام میشوند. برای اینکه تکنولوژی - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - پشت کار را بتوان به تاسیسات تامین انرژی آورد، نیازمند بلوغ هستیم و واکنشهای کوتاهمدت و لحظهای باید تبدیل به چیزی شوند که به صورت مداوم انرژی تولید میکنند، - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - مانند آتشی که به سوختن ادامه میدهد.
یک مثال جالب دیگر از رویکرد محبوسسازی داخلی در همجوشی هستهای، چیزی است که تحت عنوان Z-pinch شاخته میشوند. به - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - جای استفاده از سیمپیچهای مغناطیسی بزرگ و پیچیده که جریانهای پلاسما را در یک جا نگه میدارند، رویکرد Z-pinch از میدان الکترومغناطیسیای استفاده میکند که توسط خود پلاسما به وجود آمده است. Z-pinch اکنون یکی از نویدبخشترین رویکردهای همجوشی هستهای به حساب میآید، زیرا از زمان ظهورش در دهه ۱۹۵۰ میلادی، وعده ساختار بسیار سادهتر را نسبت به توکامکها یا استلراتورها داده است. اما درست مانند آن دیوایسها، Z-pinch هم از بیثباتی پلاسما رنج میبرد که - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - میتواند از میدان مغناطیسی فرار کرده و برآمدگیهایی مشکلسازی به وجود آورد.
در سال ۲۰۱۹، تیمی از محققان دانشگاه واشنگتن توجهها را به خود جلب کردند. آنها توانستند با دستکاری دینامیک مایع پلاسما، راهی برای از بین بردن این - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - برآمدگیها - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - پیدا کنند. درون یک ستون - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - Z-pinch با طول ۵۰ سانتیمتر، تیم دانشگاه واشنگتن توانست ۵۰۰۰ برابر بیشتر از پلاسمای ایستا، پلاسمای جاری نگهداری کند و شاهد نوترونهایی پرانرژی بود که آنها را شواهدی از همجوشی هستهای تلقی میکرد. علیرغم - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - نویدبخش بودن، Z-pinch هم در دستیابی به تامین انرژی مداوم با چالشهایی عظیم روبهرو خواهد بود.
هول میگوید اگر مفاهیمی که یک تاسیسات همجوشی هستهای مشاهده کرده است بر مبنای طراحی توکامک بودهاند، اما برخی دیگر نیز ساختار استلراتور را مبنای کار قرار دادهاند. زمانی که - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - ITER - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - برای نخستین - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - بار شروع به کار کند، تمام چشمها به آن دوخته خواهد بود، - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - خصوصا با درنظرگیری اینکه قرار است آزمایش سال ۲۰۲۵ با ترکیب ۵۰:۵۰ دوتریوم و تیتریوم صورت بگیرد.
بنابراین همانطور که میتوان دید، - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - اگرچه طراحی ITER، محبوسسازی مغناطیسی حلقوی و توکامک بیشترین پیشرفت را به همراه آوردهاند، محققان حوزه همجوشی هستهای به دنبال چندین رویکرد دیگر نیز میگردند که همگی مزایا و معایب خاص خود - تعمیرات مایکروفر بوش در شهر زیراب استان مازندران - را دارند. متاسفانه، فارغ از رویکرد، همجوشی هستهای همچنان انرژی بیشتری نسبت به آنچه ارائه میکند میطلبد. اما حل کردن مسائل مهندسی و فیزیکی برای دستیابی به انرژی خروجی بیشتر، اگرچه بسیار پیچیده خواهد بود، اما یکی از بزرگترین دستاوردهای بشر نیز به حساب خواهد آمد.
هول میگوید: «چنین چیزهایی هیچوقت ایدهآل نیستند. اگرچه ساده و ایدهآل بودند، قبلا به آنها دست پیدا کرده بودیم. ماجرا مثل ارسال انسان به کره ماه است، کاری بسیار سخت در پیش داریم».