آینده‌ای روشن برای انرژی‌های پاک؛ دستیابی مکرر آزمایشگاه NIF آمریکا به احتراق همجوشی هسته‌ای

اولین‌بار در آذرماه پارسال، دانشمندان آمریکایی به بهره خالص انرژی در یک واکنش همجوشی هسته‌ای دست یافتند. حالا پژوهشگران تأسیسات ملی احتراق آمریکا (NIF) اعلام کرده‌اند که رآکتور همجوشی هسته‌ای آن‌ها مکرراً به «احتراق» دست یافته است. به عبارت دیگر، این رآکتور توانسته انرژی خروجی بالاتری نسبت به انرژی مصرف‌شده خود داشته باشد.

به گزارش نیچر، NIF در سال 2023 موفق شده است که چندین‌بار این دستاورد را تکرار کند و قدم مهمی درزمینه حرکت به‌سمت تولید انرژی پاک بردارد. «ریچارد تاون»، فیزیکدان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور که پارسال برای اولین‌بار به این موفقیت دست یافته بود، درباره این خبر می‌گوید: «حس بسیار خوبی دارم؛ فکر می‌کنم همه ما باید به این دستاورد افتخار کنیم.»

NIF به‌عنوان یک نیروگاه ساخته نشده، اما یک تأسیسات تحقیقاتی برای بازتولید و مطالعه واکنش‌هایی است که حین انفجارهای گرماهسته‌ای رخ می‌دهد. این تأسیسات دستیابی به نرخ بازدهی بالاتر درزمینه همجوشی را ممکن کرده و اشتیاق نسبت به استفاده از این روش برای تولید انرژی پاک را افزایش داده است.

دستاوردهای NIF در احتراق همجوشی هسته‌ای

در NIF از 192 پرتو لیزر برای شلیک به قرص یخ‌زده‌ای از دوتریوم و تریتیوم استفاده می‌شود که دو ایزوتوپ هیدروژن هستند. این تأسیسات در آزمایشی در تاریخ 5 دسامبر 2022، در واکنش همجوشی توانست تقریباً 54 درصد بیشتر از انرژی پرتوهای لیزر ورودی، انرژی تولید کند. مقدار این انرژی 2.05 مگاژول بود.

در ادامه، در 30 ژوئیه 2023، این تأسیسات با تولید 3.88 مگاژول رکورد قبلی خود را شکست. این آزمایش از افزایش 89 درصدی انرژی خروجی نسبت به انرژی ورودی خبر می‌داد. دانشمندان سپس در دو آزمایش دیگر در اکتبر 2023، بازهم به احتراق دست پیدا کردند. همچنین محاسبات این آزمایشگاه نشان می‌دهد که دو اقدام دیگر در ماه ژوئن و سپتامبر 2023 نیز منجر به دستیابی به خالص انرژی مثبت شد، اما این انرژی خروجی آن‌قدر زیاد نبود که تحت عنوان احتراق تأیید شود.

اگرچه دستاورد دانشمندان در این زمینه هنوز نقایصی دارد، اما آن‌ها حالا به آینده امیدوارترند. بسیاری از کارشناسان اعتقاد دارند که با دستاوردهای دو سال اخیر، حوزه تولید انرژی از طریق رآکتورهای همجوشی وارد عصر جدیدی شده است.