پیشرفتی تاریخی در علم؛ دانشمندان برای اولین‌بار به «احتراق همجوشی» دست پیدا کردند

دانشمندان از یکی از مهم‌ترین آستانه‌ها برای دستیابی به انرژی همجوشی عبور کردند. تیمی از پژوهشگران در آزمایشگاه ملی «لارنس لیورمور» آمریکا اولین واکنش همجوشی شناخته‌شده با «بهره خالص انرژی» یا انرژی آزادشده بالاتر از انرژی مصرف‌شده برای شروع واکنش را خلق و به «احتراق همجوشی» دست پیدا کردند. این اولین‌باری است که بشر موفق به انجام چنین کاری می‌شود.

دانشمندان آمریکایی در تاریخ 5 دسامبر (14 آذرماه) به چنین موفقیتی دست پیدا کردند. پژوهشگران از 192 لیزر در مرکز ملی احتراق برای بمباران یک سیلندر حاوی هیدروژن منجمدشده که توسط الماس احاطه شده بود، استفاده کردند.

این واکنش با برخورد یک گلوله سوختی از دوتریوم و تریتیوم با 2.05 مگاژول انرژی انجام شد. این موضوع منجر به ایجاد موجی از ذرات نوترونی و خروجی 3.15 مگاژول انرژی شد. این افزایش تنها معادل حدود 0.68 کیلوگرم TNT است، با این حال برای برآورده‌کردن معیارهای احتراق همجوشی کافی است.

قدمی بزرگ برای دستیابی به انرژی همجوشی هسته‌ای

چندین دهه می‌شود که دانشمندان روی انرژی همجوشی هسته‌ای کار می‌کنند. تأسیسات ملی احتراق در سال 2009 کار خود را شروع کرد، با این حال سال 2014 فناوری همجوشی مبتنی بر لیزر توانست حجم قابل قبولی انرژی تولید کند.

پیشرفت‌های این مرکز در سال گذشته میلادی سرعت گرفت و دانشمندان توانستند در آگوست سال گذشته میلادی حجم بالایی انرژی تولید کنند. خروجی دانشمندان معادل 70 درصد انرژی لازم برای شکل‌گیری واکنش بود. تلاش پژوهشگران در ماه سپتامبر منجر به تولید 1.2 مگاژول انرژی به وسیله انفجار 2.05 مگاژولی شد. اما حالا دانشمندان توانسته‌اند انرژی تولیدشده بالاتری را نسبت به انرژی مصرف‌شده تجربه کنند و به احتراق همجوشی دست یابند.

با وجود این موفقیت، آزمایشگاه لانرس لیورمور و وزارت انرژی آمریکا در کنفرانسی که برای این دستاورد برگزار شد، به این موضوع اشاره کردند که هنوز تا تجاری‌شدن رآکتورهای همجوشی هسته‌ای فاصله زیادی داریم و کارهای زیادی باقی‌مانده‌اند.

دانشمندان باید تعداد واکنش‌ها در هر دقیقه را بهبود دهند و فرایند را ساده‌تر کنند تا بتوانند به‌راحتی آن را تکرار کنند. علاوه بر این موارد، باید مقیاس تولید انرژی به اندازه‌ای افزایش پیدا کند تا بتواند انرژی موردنیاز خانه‌ها را تأمین کند تا توسعه چنین سیستم‌هایی توجیه داشته باشد.

در حالی که چندین دهه از ایجاد رآکتورهای هسته‌ای می‌گذرد، اما آن‌ها از شکافت هسته‌ای و نه همجوشی هسته‌ای استفاده می‌کنند. در همجوشی هسته‌ای برخلاف شکافت هسته‌ای، اتم‌های کوچک به یکدیگر جوش داده می‌شوند تا اتم‌های بزرگ‌تر به وجود بیایند و این واکنش انرژی بسیار زیادی آزاد می‌کند.

همجوشی هسته‌ای نه‌تنها آلودگی دی‌اکسید کربن ندارد، بلکه نسبت به نیروگاه‌های هسته‌ای کنونی انرژی بسیار بیشتری تولید می‌کند، خطر فاجعه هسته‌ای ندارد و همچنین زباله‌های رادیواکتیو بسیار کمتری تولید می‌‎کند.

با توجه به این مزایا، همجوشی هسته‌ای یکی از بهترین راه‌حل‌ها برای تولید انرژی پاک و مقابله با گرمایش جهانی محسوب می‌شود. در حالی که استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در سال‌های اخیر افزایش چشمگیری داشته، اما رآکتورهای همجوشی هسته‌ای می‌توانند رؤیای انسان برای دستیابی به منبع انرژی پاک نامحدود را محقق کنند.