انسان از همیشه به تولید انرژی پاک به‌وسیله همجوشی هسته‌ای نزدیک‌تر است

خورشید رآکتور همجوشی در آسمان است که دائماً اتم‌های هیدروژن را برای ایجاد هلیوم ترکیب و ازطریق این فرایند مقدار زیادی انرژی تولید می‌کند. همین انرژی است که با تولید نور و گرما حیات روی زمین را ممکن می‌سازد. حال روی سطح سیار‌ه‌‌ی زمین در تلاش هستیم تا این فرایند را شبیه‌سازی و نحوه‌ی تولید برق پاک را متحول کنیم. محققان حوزه‌ی فیوژن بر این باورند که این فناوری می‌تواند کلید تأمین نیازهای انرژی عظیم انسان‌ها باشد. البته نظر کارشناسان درباره‌ی روند دستیابی به آن متفاوت است. عده‌ای معتقدند که در آستانه‌ی یکی از پیشرفت‌های مهم در کل علم و فناوری هستیم؛ اما بعضی می‌گویند خیلی با اهدافمان فاصله داریم.

به‌گزارش MSN، دانشمند مدت زیادی برای آزادکردن قابلیت همجوشی هسته‌ای تلاش کرده‌اند. در سال ۱۹۳۴، فیزیک‌دان بریتانیایی، ارنست رادرفورد، همجوشی هسته‌ای را اولین‌بار به دست آورد؛ یعنی زمانی که او و همکارانش دریافتند می‌توانند دوتریوم را با هسته‌های دوتریوم (دو نسخه‌ی هیدروژن با جرم‌های تغییریافته) بمباران کنند تا هلیوم ایجاد شود.

از آن زمان، تلاش کرده‌ایم از انرژی ایجاد‌شده ازطریق همجوشی هسته‌ای برای تولید الکتریسیته‌ی بدون کربن استفاده کنیم. هدف از تحقیقات درباره‌ی همجوشی دستیابی به چیزی است که «اشتعال» (Ignition) نامیده می‌شود؛ یعنی زمانی که واکنش همجوشی انرژی بیشتری تولید می‌کند.

کارولین کورانز، فیزیک‌دان پلاسما در دانشگاه میشیگان گفت:

ماده به‌خودی‌خود حاوی مقدار زیادی انرژی است؛ اما راهی برای آزادکردن آن نداریم؛ مگر اینکه از واکنش‌های شکافت یا همجوشی استفاده کنیم.

شکافت چیزی است که در رآکتورهای هسته‌ای موجود اتفاق می‌افتد. این فرایند به‌جای ترکیب‌کردن اتم‌ها، آن‌ها را می‌شکافد. دلیل علاقه‌ی محققان به ساخت رآکتور همجوشی این است که تقریباً چهار برابر بیشتر از رآکتور شکافت نیرو تولید می‌کند.

الکس زیلسترا، فیزیک‌دان تجربی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، به Daily Beast گفت همجوشی فواید بسیار دیگری دارد؛ به‌ویژه اینکه احتمال ذوب رادیواکتیو مانند آنچه ممکن است در رآکتورهای شکافت رخ دهد، وجود ندارد. زیلسترا در بخش دیگری از صحبت‌هایش توضیح داد همجوشی اساساً زباله‌ی رادیواکتیو با عمر طولانی تولید نمی‌کند. سوخت آن، هیدروژن، تقریباً نامحدود و بسیار ارزان است؛ زیرا می‌توان آن را از آب دریا استخراج کرد. همجوشی هسته‌ای اساساً تولیدکننده‌ی انرژی بدون کربنی است که سال‌ها آرزوی آن را داشته‌ایم.

دو نوع اصلی همجوشی وجود دارد که هم‌اکنون روی آن‌ها تحقیقات گسترده‌ای صورت می‌گیرد: ۱. همجوشی محصورکننده اینرسی شامل استفاده از لیزر برای قراردادن سوخت زیر فشار و گرمای عظیم است؛ ۲. همجوشی محصور مغناطیسی که محققان به‌منظور دستیابی به آن از آهن‌رباهای بسیار قوی برای تولید گرما و فشاری استفاده می‌کنند که باعث همجوشی می‌شود.

همچنین، سال گذشته در Joint European Torus بریتانیا شاهد پیشرفتی در همجوشی محصور مغناطیسی بودیم. محققان توانستند ۵۹ مگاژول انرژی برای بیش از پنج ثانیه تولید کنند که رکورد جهانی جدیدی به‌حساب می‌آید.

گفته می‌شود یکی از عواملی که باعث شده است تحقیقات فیوژن طی دهه‌ها کند پیش رود، کمبود سرمایه‌گذاری است. خوشبختانه اکنون شاهد افزایش سرمایه‌گذاری خصوصی در این زمینه‌ی تحقیقاتی هستیم و همین امر می‌تواند به پیشرفت سریع‌تر در رآکتورهای همجوشی کمک کند. سرمایه‌گذاران میلیاردها دلار سرمایه‌گذاری می‌کنند تا اولین کسانی باشند که فیوژن را به کار می‌اندازند.

هیچ‌کس نمی‌داند چه زمانی به قدرت همجوشی دست می‌یابیم؛ اما هرسال به آن نزدیک‌تر می‌شویم. انسان قدرت نور خورشید را با پنل‌های خورشیدی خود مهار می‌کند؛ ولی محققان همجوشی هسته‌ای می‌خواهند خورشید را به زمین بیاورند.