همجوشی هستهای به روایت تصویر؛ فیلمبرداری بیسابقه از چرخش پلاسما درون توکامک
همجوشی هستهای به روایت تصویر؛ فیلمبرداری بیسابقه از چرخش پلاسما درون توکامک
در گوشهای از تصویر، دانههای فلز لیتیم به درون محفظه تزریق میشوند. این ذرات در آغاز با رنگی سرخ و درخشان نمایان میشوند و با نفوذ بیشتر به درون پلاسما و یونیزه شدن، به هالهای سبزرنگ و محو تبدیل میشوند. این تغییر رنگ، نشانهی واکنشهای شدید و پیچیدهای است که درون پلاسما رخ میدهد.
همجوشی هستهای همان فرآیندی است که ستارگان، از جمله خورشید، میلیاردها سال از آن برای تولید انرژی بهره میبرند. در درون ستاره، نیروی گرانش اتمهای هیدروژن را بهقدری به هم فشرده میکند که به اتمهای سنگینتر تبدیل و در این فرایند، انرژی فراوانی آزاد میشوند. انسان برای بازآفرینی این پدیده روی زمین ناچار است از فناوریهای پیشرفتهای استفاده کند، زیرا کره زمین نیروی گرانش لازم برای انجام طبیعی این واکنشها را ندارد.
در دستگاههای مخصوص همجوشی، میدان مغناطیسی بسیار قوی بهوسیله آهنرباهای ابررسانا ایجاد میشود تا پلاسما را درون خود نگاه دارد. سوخت مورد نیاز این واکنش، از ایزوتوپهای هیدروژن بهدست میآید؛ از جمله دوتریوم که در آب دریا یافت میشود، و تریتیوم که کمیابتر است و از تابشدادن فلز لیتیم بهدست میآید. با وجود دشواریهای تهیهی این مواد، استفاده از آنها در مقایسه با سوختهای شکافت هستهای، ایمنتر و کمخطرتر است؛ زیرا مواد پرتوزای حاصل از همجوشی عمر کوتاهی دارند و زبالههای بلندمدت تولید نمیکنند.
در حال حاضر، تلاشهای بشر برای دستیابی به همجوشی پایدار هنوز به نقطهای نرسیده است که انرژی تولیدشده از آن بیش از انرژی مصرفی باشد، اما همین آزمایشها ارزش علمی فراوانی دارند. پژوهشگران میگویند فیلمبرداری رنگی با وضوح بالا به آنها کمک میکند تا بهسرعت دریابند آیا مواد تزریقشده مانند گازها یا پودر لیتیم در ناحیهی مورد نظر واکنش نشان میدهند یا خیر و تا چه اندازه به مرکز پلاسما نفوذ کردهاند.
هرچند راه رسیدن به استفادهی عملی از همجوشی هستهای هنوز طولانی است، چنین تصاویری نهتنها شگفتی علمی را به نمایش میگذارند، بلکه امید انسان به دستیابی به منبعی پاک، پایدار و تقریباً بیپایان از انرژی را زنده نگه میدارند.
منبع : زومیت