ساخت بهترین میزبان برای دستگاه همجوشی هسته ای چین به طور جامع آغاز شده است
در اول اکتبر ، یک موفقیت اساسی در ساخت دستگاه همجوشی هسته ای چین به بهترین وجه انجام شد.
پایه وزن بیش از 400 تن با موفقیت نصب شد و برای حمل بهترین میزبان با وزن کل حدود 6700 تن استفاده می شود که نشانگر شروع جامع ساخت و ساز برای میزبان ماشین آلات سنگین این کشور بزرگ است.
در آینده ، این دستگاه اولین تظاهرات معتبر بین المللی تولید برق هسته ای خواهد بود و انتظار می رود تا سال 2030 اولین نور را از طریق همجوشی هسته ای روشن کند.
همجوشی هسته ای: رمز عبور نهایی برای کاوش انرژی کیهانی
از رمز و راز سوزاندن مداوم خورشید به مدت 4.6 میلیارد سال تا پیگیری نهایی بشریت از انرژی پاک "غیرقابل توصیف" ، همجوشی هسته ای همیشه یکی از خیره کننده ترین مسیرهای تحقیقاتی در زمینه علم بوده است. این نه تنها نیروی محرک اصلی برای ستاره ها برای انتشار نور و گرما در جهان است ، بلکه یک فناوری برش- است که پتانسیل تغییر کامل چشم انداز انرژی انسان را دارد.
به عبارت ساده تر ، همجوشی هسته ای به فرآیند هسته های اتمی سبک تر (مانند ایزوتوپهای هیدروژن دوتریوم و تریتیوم) بر غلبه بر دافع الکترواستاتیک (دافع کولوم) بین هسته ها و فشارهای بسیار بالا ، برخورد و فیوز در هسته های آتمی سنگین (مانند هلیوم نرمال) ، در حالی که از بین می رود ، در حالی که از بین می برد ، در حالی که از بین می برد. این فرآیند به دنبال معادله انرژی جرم انیشتین "E= MC ²" -} کل جرم هسته جدید ذوب شده کمی کمتر از تعداد توده های دو هسته قبل از فیوژن است ، و کاهش جرم (از دست دادن جرم) در حال حاضر به صورت انرژی با استفاده از انرژی به دور از انرژی آزاد می شود.
برای درک شدت انرژی همجوشی هسته ای ، تنها یک مجموعه از مقایسه داده ها مورد نیاز است: انرژی آزاد شده توسط یک واکنش همجوشی 1 کیلوگرم مخلوط دوتریوم تریتیوم معادل گرمای ناشی از احتراق 27000 تن زغال سنگ استاندارد یا انرژی حاصل از احتراق کامل 120 تن بنزین است. با این حال ، انرژی آزاد شده توسط سوخت شکافت هسته ای با همان کیفیت (مانند اورانیوم {7} 235} 235) تنها در حدود 1/4 از آن است که توسط همجوشی هسته ای آزاد می شود. مهمتر از همه ، منابع سوخت برای همجوشی هسته ای تقریباً بی نهایت است - دوتریوم به طور گسترده ای در آب دریا روی زمین وجود دارد ، و هر لیتر از آب دریا حاوی دوتریوم است که می تواند انرژی معادل 300 لیتر بنزین را از طریق همجوشی آزاد کند. دوتریوم موجود در آب دریا در سراسر جهان می تواند بیش از یک میلیون سال نیازهای انرژی بشریت را برآورده کند. اگرچه Tritium از نظر طبیعت بسیار نادر است ، اما می توان با واکنش لیتیوم (یک عنصر فراوان در پوسته زمین) با نوترون ، به صورت مصنوعی تهیه کرد و هیچ مشکلی "کمبود سوخت" وجود ندارد.
با این حال ، دستیابی به همجوشی هسته ای قابل کنترل کار ساده ای نیست و چالش اصلی آن در "چگونگی ایجاد و حفظ شرایط شدید برای همجوشی هسته ای" نهفته است. در داخل خورشید ، فروپاشی گرانشی دمای بالایی از 15 میلیون درجه سانتیگراد و فشار زیاد 250 میلیارد جو ایجاد می کند ، که به طور طبیعی "شرایط احتراق" برای همجوشی هسته ای را برآورده می کند. اما بر روی زمین ، انسان نمی تواند چنین گرانشی قوی را تکرار کند و فقط می تواند محیط های شدید را از طریق روشهای فناوری شبیه سازی کند. در حال حاضر ، دو جهت اصلی تحقیق وجود دارد:
یک نوع همجوشی محاسبات مغناطیسی است که توسط راکتور تجربی حرارتی بین المللی (ITER) نشان داده می شود ، که معمولاً به عنوان "خورشید مصنوعی" شناخته می شود. از یک میدان مغناطیسی فوق العاده قوی (حدود 100000 برابر قوی تر از میدان مغناطیسی زمین) برای محدود کردن پلاسما (حالت چهارم ماده که در آن هسته های اتمی و الکترون ها از هم جدا می شوند) با دمای حداکثر 150 میلیون درجه سانتیگراد در یک محفظه خلاء دایره ای (Tokamak) استفاده می کند ، از گرمازدایی بالا می رود و از آب گرم می شود. شرایط مورد نیاز برای واکنش های فیوژن را رعایت کنید. در سال 2023 ، دستگاه "آفتاب مصنوعی" چین (شرق) به مدت 403 ثانیه به عملکرد مداوم پلاسما در 120 میلیون درجه سانتیگراد دست یافت و رکورد جهانی را تنظیم کرد و پایه و اساس آزمایش های بعدی ITER را فراهم کرد.
نوع دیگر همجوشی محاصره اینرسی است که توسط تسهیلات احتراق ملی (NIF) ایالات متحده نشان داده شده است. این ماده 192 -}}}}}}}} interved on بر روی یک هدف تریتیوم دوتریوم با قطر تنها چند میلی متر ، هدف را تا 30 میلیون درجه سانتیگراد گرم می کند و آن را به 100 برابر چگالی هسته زمین در مدت زمان بسیار کوتاه (تقریباً 10 تریلیونیت از یک ثانیه) ، استفاده می کند. امکان پذیر نیست در دسامبر سال 2022 ، NIF برای اولین بار به "افزایش انرژی خالص" دست یافت- انرژی آزاد شده توسط واکنش های فیوژن از انرژی لیزر ورودی فراتر رفت و یک پیشرفت بزرگ در مسیر محاصره اینرسی را نشان داد.
علاوه بر چگالی انرژی بالا و سوخت فراوان ، همجوشی هسته ای نیز دارای ایمنی نهایی و دوستی محیطی است. بر خلاف شکافت هسته ای ، واکنش های همجوشی هسته ای بلافاصله پس از از بین رفتن شرایط شدید (مانند قطع میدان مغناطیسی یا توقف لیزر) بلافاصله خاتمه می یابد ، و هیچ خطر "ذوب هسته" وجود ندارد. محصول واکنش اصلی هلیوم است (یک گاز بی اثر سمی و بی ضرر غیر {1}) ، که زباله های رادیواکتیو طولانی {{2} طولانی مانند شکافت هسته ای تولید نمی کند و تقریباً هیچ آلودگی در محیط زیست ندارد.
اگرچه انسان هنوز به تولید انرژی همجوشی هسته ای تجاری نرسیده است (انتظار می رود 30-50 سال از پیشرفت های فناوری نیاز داشته باشد) ، هر مرحله از پیشرفت در همجوشی هسته ای ، از همجوشی طبیعی خورشید گرفته تا پیشرفت های تدریجی در آزمایشگاه ، انسانیت را به هدف "آزادی انرژی" نزدیک می کند. در آینده ، هنگامی که نیروگاه های همجوشی هسته ای در سراسر جهان گسترش می یابد ، بشریت کاملاً از وابستگی به سوخت های فسیلی خلاص می شود ، مشکلات جهانی مانند تغییر آب و هوا و کمبود انرژی را حل می کند و در دوره جدیدی بر اساس انرژی پاک و نامحدود قرار می گیرد.
