رآکتورهای همجوشی هسته‌ای جدید «لاکهید مارتین»، تحولی در شیوه دستیابی به انرژی بشریت

سال‌های زیادی است که دانشمندان در پی دستیابی به شیوه‌های کارا، بهینه و ارزان دستیابی به انرژی هستند. رآکتورهای روتین شکافت هسته‌ای، مشکلات خاص خودشان را دارند:

– تهیه سوخت هسته‌ای بسیار مشکل است و اصولا منابع آن در دنیا محدود است.

– مشکل بعدی پسماندهای هسته‌ای است.

– و علیرغم همه اقدامات امنیتی، همیشه احتمال بروز حادثه وجود دارد.

به همین خاطر دانشمندان از همان سال‌های بعد از جنگ جهانی دوم در کشورهای مختلف به صورت سری در پی دستیابی به شیوه‌هایی برای همجوشی هسته‌ای برآمدند. این فرایند عکس شکافت هسته‌ای است. در فرایند همجوشی هسته‌ای هسته‌های سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته‌های سنگین‌تر و مقداری انرژی تولید می‌شود.

در سال 1955، در کنفرانسی کاربردهای صلح‌آمیز انرژی هسته‌ای در ژنو، سرانجام پرده از وجود برنامه‌های همجوشی هسته‌ای برداشته شد.

اما کشور پیشرو در زمینه همجوشی هسته‌ای، بی‌شک شوروی سابق بود. دانشمندی برجسته در این کشور، به نام لو آرتسیموویچ، رهبری برنامه‌های تحقیقاتی همجوشی هسته‌ای را بر عهده گرفت و گروه تحقیقاتی او بود که برای نخستین بار موفق شد یک توکاماک را در سال 1956 بسازد.

توکاماک نام نوعی دستگاه است که کار آن محصورسازی پلاسما است و بر مبنای محصورسازی مغناطیسی طراحی شده ‌است. این سیستم‌ها حاوی پلاسمای دوتریوم-تریتیوم هستند که توسط دو سری میدان مغناطیسی نگهداری می‌شوند، و شکلی مانند چنبره تشکیل می‌دهند.

از آن زمان تا به حال در کشورهای مختلف دنیا از هند گرفته تا آلمان و چین و کره جنوبی توکاماک‌های مختلفی ساخته شدند. حتی در ایران هم در سال 1373، یک دستگاه توکاماک بر اساس طرح T-1 روسی برای کارهای پژوهشی ساخته شد.

اما خبر جدیدی که منتشر شده است، بسیار هیجان‌انگیز است:

خبر این است که لاکهید مارتین موفق شده است یک رآکتور یا واکنشگر جدید همجوشی هسته‌ای بسازد که بسیار کوچک است و به اندازه یک موتور هواپیمای جت، حجم دارد، طوری که می‌توان از آن برای تأمین انرژی هواپیماها، کاوشگرهای فضایی هم استفاده کرد.

لاکهید مارتین ادعا می‌کند ظرف 10 سال می‌تواند این واکنشگر جدید را عملیاتی کند.

رئیس بخش تحقیقاتی لاکهید مارتین در این پروژه دکتر توماس مک‌گوایر است. او در گفتگویی با رسانه‌های گفته است که تا به حال همه واکنشگرها بر اساس همان طرح کلی توکاماک روس‌ها ساخته می‌شدند. در توکاماک‌ها هم باید به خاطر لزوم ایجاد میدان مغناطیسی بسیار قوی، انرژی اولیه بسیار زیادی لازم بود، اما واکنشگر جدید از طرح متفاوتی استفاده می‌کند.

اشکال عمده طرح قدیمی این بود که قادر به نگهداری حجم محدودی از پلاسما بودند. به این محدودیت حجم اصطلاحا حد بتا گفته می‌شد:

اما طراحی جدید، اجازه می‌دهد که با حجمی دستگاهی 10 بار کوچک‌تر، همان مقدار پلاسما نگهداری شود. انتظار می‌رود تا سال‌های دهه 2020، واکنشگرهای کوچکی بر این اساس تولید شوند که هر یک بتوانند 500 مگاوات انرژی تولید کنند.

همان طور که می‌دانید لاکهید مارتین یک شرکت بسیار بزرگ و معتبر در زمینه هوانوردی و فناوری‌های نظامی است و بنابراین وقتی این شرکت صحبت از دستیابی به انرژی نامحدود و پاک همجوشی هسته‌ای می‌کند، باید حرف‌اش را جدی گرفت.

طبق برنامه‌، قرار است ظرف 5 سال آینده، هر سال یک نسل از این واکنشگرهای جدید ساخته شود و بعد از آن واکنشگرهایی نهایی که بتوانند انرژی‌ای لازم برای به حرکت درآوردن یک کشتی یا تأمین انرژی یک شهر را تأمین کنند، روانه بازار شوند.

دهه آینده میلادی، دهه‌ای متفاوت در زمینه انرژی خواهد بود و اگر تصور می‌کنید که دنیا یا دست‌کم کشورهای بزرگ همچنان به سوخت‌های فسیلی اتکا خواهند کرد، باید نظر خود را عوض کنید!

منبع