ژاپن اولین رآکتور گداخت هسته ای آزمایشی را راه اندازی کرد

هدف رآکتور JT-60SA بررسی امکان سنجی همجوشی به عنوان وسیله ای برای تولید انرژی خالص ایمن، در مقیاس بزرگ و بدون کربن است، ژاپن اولین رآکتور گداخت هسته ای آزمایشی جهان را روز جمعه معرفی و رونمایی کرد که نشان دهنده گامی در جهت حذف وابستگی به سوخت های فسیلی است.

این پروژه یک سرمایه گذاری مشترک بین اتحادیه اروپا و ژاپن است که به گفته محققان مرتبط با این پروژه، هدف راکتور JT-60SA بررسی کارآیی و امکان‌پذیری همجوشی به عنوان یک منبع بالقوه بدون کربن در مقیاس بزرگ از انرژی خالص است که انرژی بیشتری نسبت به آنچه برای سوخت آن استفاده می‌شود تولید می‌کند.

درون آشیانه‌ای واقع در ناکا، شمال توکیو، دستگاهی با ارتفاع شش طبقه وجود دارد که از یک ظرف توکامک به شکل دونات تشکیل شده است که حاوی پلاسمای چرخشی است که تا دمای 200 میلیون درجه سانتی‌گراد (360 میلیون درجه فارنهایت) گرم شده است.

همجوشی هسته ای واکنشی است که به خورشید و سایر ستارگان ما (انرژی) سوخت می دهد و پتانسیل تولید مقادیر زیادی انرژی را دارد، با این حال دانشمندان هنوز به بهره وری انرژی در این فرآیند روی زمین دست پیدا نکرده اند.

همجوشی هسته ای فرآیندی تمیزتر از شکافت هسته ای است

ترکیب دو هسته اتمی سبک برای تبدیل شدن به یک هسته سنگین تر، که مقادیر زیادی انرژی تولید می کند و شکافت در مقایسه با تقسیم یک اتم بزرگ به ذرات کوچکتر و مهار انرژی تولید شده به عنوان محصول جانبی واکنش اتفاق می افتد.

شکافت انرژی کمتر از واکنش های همجوشی تولید می کند و مواد رادیواکتیو را به عنوان یک محصول زائد تولید می کند، در حالی که همجوشی اینطور نیست.

هدف رآکتور JT-60SA بررسی امکان‌پذیری همجوشی به‌عنوان وسیله‌ای برای تولید انرژی خالص ایمن، در مقیاس بزرگ و بدون کربن است - با تولید انرژی بیشتر از انرژی ورودی مورد نیاز برای تولید آن.

طبق گزارش نشریه Science محققان در ماه اکتبر تخمین زدند که برای تولید پلاسمای مورد نیاز راکتور برای آزمایشات به دو سال زمان نیاز است.

همکاری در این پروژه به عنوان پیشروی برای همتای بزرگتر خود در فرانسه، راکتور آزمایشی حرارتی هسته‌ای بین المللی (ITER) که در حال ساخت است، عمل می‌کند.

هر دو پروژه در هدف نهایی متقاعد کردن هسته های هیدروژن برای ترکیب شدن به یک عنصر منفرد و سنگین تر، هلیوم مشترک هستند. این فرآیند همجوشی انرژی را به شکل نور و گرما آزاد می کند و پدیده ای را که در داخل خورشید رخ می دهد تکرار می کند.

محققان ITER علیرغم مواجهه شدن با چالش‌هایی مانند بیش از حد بودجه، عقب ماندن از برنامه و مواجهه با مسائل فنی مهم، آرزوی دستیابی به جام فناوری همجوشی هسته‌ای: دستیابی به تولید انرژی خالص را دارند.

این مرکز که بزرگترین لیزر جهان را در خود جای داده است، از رویکردی در مقایسه با ITER و JT-60SA استفاده می‌کند، آنها از روشی به نام همجوشی محصور کننده اینرسی استفاده کردند که در آن لیزرهای پرانرژی را به طور همزمان به داخل یک استوانه کوچک حاوی هیدروژن هدایت کردند.

آزمایش‌های همجوشی انجام‌شده در JT-60SA بینش‌هایی را برای پیشرفت‌های علمی پیش‌بینی‌شده در ITER، راکتوری با حجم شش برابر همتای ژاپنی‌اش، ارائه می‌کند.

شایان ذکر است که JT-60SA تریتیوم، یک ایزوتوپ هیدروژن کمیاب، را در واکنش‌های خود وارد نخواهد کرد، در حالی که طبق گزارش Science، ITER قصد دارد تا سال 2035 آن را وارد عملیات خود کند.

در حالی که همکاری‌های بزرگی در حال توسعه توکاماک‌های گسترده و راکتورهای همجوشی هسته‌ای آزمایشی به نام ستاره‌ساز هستند، پروژه‌هایی مانند آزمایش SPARC با همکاری MIT-CFS در حال ساخت راکتورهای کوچک‌تری هستند که از آهن‌رباهای ابررسانا با دمای بالا استفاده می‌کنند.

SPARC در مسیر تکمیل در سال 2025 است، همزمان با جدول زمانی مورد انتظار فعلی برای اولین پلاسما ITER.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.