راز پشت پرده بزرگترین آزمایش همجوشی هسته‌ای

پلاسمای هیدروژن «فروزان» در بزرگترین لیزر جهان، رکوردهای همجوشی را به ثبت رساند.

کد خبر: ۱۲۷۹۲۱۹

تاریخ: ۱۰ فروردين ۱۴۰۱ - ۱۱:۱۷

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از Live Science، راز پشت پرده آزمایش همجوشی هسته‌ای رکوردشکن که ۱۰ کوادریلیون وات توان را در کسری از ثانیه بیرون می‌دهد، فاش شد: پلاسمای «خودگرم شونده» یا «فروزان» مربوط به هیدروژن سنگین نوترونی در داخل کپسول سوخت مورد استفاده در این آزمایش.

سال گذشته دانشمندان آزمایشگاه کالیفرنیای شمالی رکورد انتشار ۳؍۱ مگاژول انرژی را به مدت ۱۰۰ تریلیونم ثانیه در مرکز احتراق ملی ایالات متحده اعلام کردند. حال همان دانشمندان در دو مقاله تحقیقاتی جدید، نشان می‌دهند که این دستاورد به دلیل مهندسی دقیق حفره کوچک و کپسول سوخت در قلب قدرتمندترین سیستم لیزری جهان است؛ یعنی همانجایی که همجوشی انجام شده است.

به گفته محققان، اگرچه کپسول سوخت تنها نزدیک به یک میلیمتر عرض داشت و واکنش همجوشی نیز در کوتاهترین زمان ممکن به طول انجامید، اما خروجی آن برابر با حدود ۱۰  درصد از کل انرژی نور خورشید بود که هر لحظه به زمین برخورد می‌کند.

پژوهشگران می‌گویند که این واکنش انرژی زیادی را آزاد می‌کند؛ زیرا فرآیند همجوشی، سوخت باقیمانده را تا حد یک پلاسمای داغ گرم می‌کند تا امکان واکنش‌های همجوشی بیشتر فراهم گردد.

آنی کریچر (فیزیکدان آزمایشگاه ملی ایالات متحده) می‌گوید: «پلاسمای فروزان زمانی پدید می‌آید که گرمایش حاصل از واکنش‌های همجوشی، به منبع اصلی گرمایش در پلاسما تبدیل می‌شود؛ یعنی بیش از آنچه که برای شروع جهش لازم است.

گفتنی است همجوشی هسته‌ای فرآیندی است که به ستارگانی مانند خورشید نیرو می‌دهد. البته این فرایند با شکافت هسته‌ای تفاوت دارد. شکافت هسته‌ای در نیروگاه‌های روی زمین انجام می‌شود و برای تولید انرژی با تقسیم هسته‌های اتمی سنگین - مانند پلوتونیوم - به هسته‌های اتمی کوچکتر استفاده می‌شود.

زمانی که هسته‌های اتمی به هسته‌های بزرگتر «جوش» داده می‌شوند – یعنی به هم متصل می‌شوند – همجوشی هسته‌ای مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌کند.

ساده‌ترین نوع همجوشی توسط هیدروژن صورت می‌گیرد و محققان امیدوارند روزی همجوشی هسته‌ای بتواند با استفاده از هیدروژن فراوان در اقیانوس‌های زمین، منبعی از انرژی نسبتاً «پاک» تبدیل شود.