«خورشید مصنوعی» کره جنوبی؛ به‌روز‌رسانی‌های تازه رویای همجوشی هسته‌ای پایدار را محقق می‌کند؟
تاریخ انتشار: ۱۸ دی ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۴۷۴۷۸۶
این دستگاه عظیم که در شهر دائجون این کشور قرار دارد، در واقع یک راکتور عظیم است که می‌تواند فرایند همجوشی هسته‌ای در مرکز خورشید و ستارگان را بر روی زمین بازتولید کند.
به گزارش یورونیوز، برای اینکه بتوان چنین فرایندی را روی زمین شبیه‌سازی کرد، ایزوتوپ‌های هیدروژن در درون دستگاه همجوشی موسوم به توکامک قرار می‌گیرند تا در شرایط پلاسما یون‌ها و الکترون‌ها از هم جدا شده و یون‌ها در دمای بالا نگهداری شوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
«خورشید مصنوعی» کره جنوبی برای اولین بار در سال ۲۰۱۸ به دمای ۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد رسید، با این وجود تنها توانست ۱.۵ ثانیه در آن حالت دوام بیاورد. در سال ۲۰۱۹ این زمان به ۸ ثانیه افزایش یافت، سپس در سال ۲۰۲۰ به ۲۰ ثانیه نزدیک شد و سرانجام در آخرین رکورد‌گیری در سال ۲۰۲۲ این دستگاه توانست دما را برای مدت ۳۰ ثانیه حفظ کند.
حالا، اما به تازگی بر روی این دستگاه مجموعه‌ای از ارتقاء‌های جدید نصب شده که می‌تواند به آن اجازه دهد این دمای شگفت‌انگیز را برای مدت طولانی‌تری نگه دارد.
به گفته مسئولان پروژه به‌روز‌رسانی‌های تازه شامل جایگزینی ماده دیورتور کربن با تنگستن می‌شود که دارای نقطه ذوبی بالا و سایر کیفیت‌های مطلوب است. تیم محققان انتظار دارند با کمک این تجهیزات جدید، تا پایان سال ۲۰۲۶ به رکورد حفظ ۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد تا ۳۰۰ ثانیه برسند.
همجوشی هسته‌ای زمانی اتفاق می‌افتد که دو هسته اتمی سبک با هم ترکیب می‌شوند و هسته سنگین‌تری را تشکیل می‌دهند و مقدار عظیمی انرژی در این فرآیند آزاد می‌کنند. این انرژی عظیم به لحاظ نظری می‌تواند برای تولید مقادیر تقریباً نامحدود الکتریسیته به کار رود.
این فرآیندی است که در قلب بزرگترین دستگاه همجوشی در منظومه شمسی ما، یعنی خورشید، رخ می‌دهد. هر چند بشر رکورد تولید دما در مرکز خورشید، معادل ۱۵ میلیون درجه سانتی‌گراد، را شکسته با این حال سختی کار برای بازتولید کامل فرایند همجوشی هسته‌ای روی زمین آن است که پلاسما را در این دمای بالا را بتوان نگه داشت.
در خورشید این کار به دلیل نیروی گرانش شدید حاصل از جرم بالا امکان‌پذیر است، اما در زمین با توجه به جرم کمتر و به تبع آن نیروی گرانش ضعیف‌تر نگه‌داشتن حالت پلاسما کار به مراتب دشوارتری است.
رای غلبه بر دافعه الکتریکی متقابل بین هسته‌ها به تولید دما‌هایی بالا نیاز است و پلاسما نیز باید توسط میدان‌های مغناطیسی قوی محصور شود.
دانشمندان دهه‌هاست است که برای توسعه فناوری همجوشی هسته‌ای تلاش می‌کنند تا به واسطه آن به یک منبع پاک، فراوان و ایمن انرژی متصل شوند. این فناوری به بشر امکان می‌دهد تا وابستگی خود را به سوخت‌های فسیلی که منشا اصلی بحران‌های آب و هوایی، آلایندگی و تغییرات اقلیمی در جهان خوانده می‌شوند، قطع کند.
در این میان کشور‌های پیشرفته مبالغ هنگفتی را صرف تلاش برای توسعه همجوشی هسته‌ای به عنوان یک جایگزین مناسب برای دیگر منابع تولید انرژی کرده‌اند، چرا که به گفته وزارت انرژی ایالات متحده دستیابی به گداخت هسته‌ای پایدار می‌تواند به «تضمین آینده‌ی انرژی پاک» منجر شود.
با این حال همجوشی هسته‌ای در صورتی می‌تواند به صرفه و با دوام باشد که بتواند به طور مداوم برق شبکه را تامین کند. امری که دانشمندان تحقق آن را دستکم تا ۱۵ سال آینده امکان‌پذیر نمی‌بینند.
منبع: فرارو
کلیدواژه: قیمت طلا و ارز قیمت خودرو قیمت موبایل همجوشی هسته ای
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۴۷۴۷۸۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دست یاری صنعت هسته‌ای به صنعت نفت
وزارت نفت و سازمان انرژی اتمی ایران، به‌عنوان صنایع حیاتی در کشور، اوایل این هفته تفاهم‌نامه امضا کردند تا از دستاوردهای یکدیگر به‌صورت متقابل بهره ببرند اما در این میان شاید برای خیلی از مردم این سؤال پیش بیاید که به‌واقع این دو صنعت چه کمکی می‌توانند به یکدیگر کنند؟
یکی از مدیران صنعت هسته‌ای که روزگاری در زمان جنگ تحمیلی سکان وزارت نفت را در دست داشت و نقش اساسی نیز در رشد سال‌های اخیر سازمان انرژی اتمی ایفا کرد، غلامرضا آقازاده، از مدیران موفق وزارت نفت است. ارتباط این دو صنعت راهبردی در ایران از دیرباز به‌دلیل حضور وی وجود داشته است، اما به نظر می‌رسد در دولت سیزدهم این ارتباط رشد و ارتقا خواهد یافت. یکی از نشانه‌های آن هم امضای تفاهم‌نامه جامع همکاری‌های دو مجموعه با یکدیگر است. شاید در جامعه، صنعت هسته‌ای محدود به چرخه سوخت هسته‌ای و نیروگاه‌های اتمی تلقی شود، به همین دلیل در این نوشتار تلاش می‌شود کاربردهای صنعت هسته‌ای در صنعت نفت به‌صورت خلاصه بیان شود.
شرح و بسط علمی تفاهم‌نامه اخیر بین این دو صنعت بزرگ کشور در فرصتی دیگر و در مجامع علمی و صنعتی باید در دستور کار دو طرف باشد. بی‌شک مهم‌ترین نقش انرژی هسته‌ای در جهان امروز، تولید برق هسته‌ای است که به‌صورت میانگین حدود ۱۰درصد برق جهان را تأمین می‌کند. متأسفانه کشور ما در این شاخص با میانگین جهانی فاصله دارد، که امید است با اقدام‌های در حال انجام سازمان انرژی اتمی، در سال‌های آینده کمتر شود. باید توجه داشت که به دلیل ناترازی برق در سال‌های اخیر، دولت صنایع بزرگ را به‌سمت مشارکت در تأمین برق مورد نیاز خود سوق داده است.
همچنین، از محل صرفه‌جویی ناشی از مصرف سوخت فسیلی، مشوق‌هایی برای نیروگاه‌های تولیدکننده برق پاک و سایر صنایع قرار داده شده است که در هر دو زمینه، وزارت نفت می‌تواند کمک شایانی به توسعه برق هسته‌ای کند. رادیوایزوتوپ‌ها به‌دلیل خواص خود نقش بارزی در صنعت ابزار دقیق و سنجش‌گرها دارند و به همین دلیل رادیومتریک و ابزار دقیق هسته‌ای یکی از مهم‌ترین زمینه‌های کاربرد فناوری هسته‌ای در صنعت نفت است. سازمان انرژی اتمی در این زمینه فعالیت موفق و بسیار پرثمری از سال‌های دور داشته و بسیاری از صنایع را از واردات این تجهیزات بی‌نیاز کرده است.
چاه‌پیمایی و اکتشاف مخازن نفت و گاز، ردیابی سیال با مواد نشان‌دارشده با رادیوایزوتوپ‌ها و نشت‌یابی با رادیوایزوتوپ‌ها ازجمله نشت‌یابی خطوط لوله زیرزمینی نفت، ضخامت‌سنجی، تشخیص عیوب به روش رادیوگرافی، جریان‌سنج/غلظت‌سنج دوفازی، سطح‌سنج و ارتفاع‌سنج هسته‌ای نقطه‌ای و پیوسته مخازن به‌ویژه در سیالات دوغابی و تشخیص سطوح مرزی، چگالی‌سنج هسته‌ای، چگالی – سطح‌سنج هسته‌ای، رسوب‌سنج هسته‌ای برای اندازه‌گیری آنلاین و غیرمخرب ضخامت رسوبات درون خطوط لوله، بازرسی برای تشخیص عیوب ساختاری یا عملکردی برج‌های فرایندی با گاما اسکن، تصویربرداری نوترونی از اجزای داخلی قطعات و درکل بسیاری از آزمون‌های غیرمخرب، از موارد در حال انجام در این حوزه است.
از خدمات جانبی واحدهای مختلف این سازمان در این بخش می‌توان به تولید چشمه‌های رادیواکتیو مورد نیاز دستگاه‌های مختلف از نوع نقطه‌ای و میله‌ای، خدمات پسمانداری برای مراقبت از چشمه‌های رادیواکتیو استفاده‌شده، تولید چشمه‌های مورد استفاده در کالیبراسیون و تعمیرات و استانداردسازی تجهیزات ابزار دقیق پرتوی اشاره کرد.
از دیگر کاربردهای فناوری هسته‌ای در صنعت نفت و دیگر صنایع وابسته می‌توان به کاربرد پرتوها در تبدیل مواد یا بهبود خواص مواد اشاره کرد. ازجمله این موارد می‌توان شیرین‌سازی میعانات خام ترش، کراکینگ مشتقات نفتی سنگین و تبدیل به نفت سبک، ارتقای خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها، و استحصال سوخت از پسماندهای پلاستیک به روش پیرولیز حرارتی - پرتوی را نام برد.
یکی دیگر از زمینه‌های کاری سازمان انرژی اتمی و صنعت هسته‌ای، کار روی انواع ایزوتوپ پایدار ازجمله آب سنگین است. استفاده از اکسید دوتریوم (آب سنگین) به‌عنوان ردیاب در صنایع بالادستی و مخازن و چاه‌های نفت و گاز، شناسایی هویت سیالات (Finger Printing) میدان‌های نفتی منتخب با استفاده از آنالیز غنای ایزوتوپ‌های پایدار سیالات مخزنی (آب و نفت) میدان‌های نفتی و آنالیز ایزوتوپی ایزوتوپ‌های پایدار سبک (هیدروژن، اکسیژن، کربن، نیتروژن و گوگرد) ازجمله خدمات قابل ارائه در این بخش است.
فناوری پلاسما از دیگر زمینه‌های فعالیت در صنعت هسته‌ای به شمار می‌رود که در سال‌های اخیر با اقبال دوچندان همراه شده است و ازجمله کاربردهای آن در صنعت نفت می‌توان به ساخت مشعل و چشمه پلاسمایی، ازدیاد برداشت نفت با استفاده از فناوری پلاسما، امحای پسماندها به کمک زباله‌سوز پلاسمایی و گوگردزدایی از ترکیبات نفتی اشاره کرد. شایان ذکر است که برخی از موارد بالا در مرحله تحقیقاتی است.
وزارت نفت در حوزه اکتشاف چاه‌های نفت و گاز و سازمان انرژی اتمی در حوزه اکتشاف و استخراج اورانیوم و دیگر عناصر پرتوزا نقشی بی‌بدیل و منحصربه‌فرد دارند. تجربه ممتد چنددهه‌ای هر دو سازمان در این حوزه، کمک شایانی به طرف مقابل است. تبادل گزارش و نتایج مطالعات زمین‌شناسی، اطلاعات ژئوفیزیک هوابرد و ژئوفیزیک زمینی شامل مغناطیس‌سنجی، ثقل‌سنجی، تبادل اطلاعات در زمینه مطالعات انجام‌شده روی شیل‌های سیاه (Black Shale) و حضور عناصری ازجمله وانادیوم، مولیبدن و نیکل و اورانیوم در این مناطق و تبادل نتایج و اطلاعات چاه‌پیمایی، از ضروری‌ترین حوزه‌ها برای هم‌افزایی این دو سازمان خواهد بود.
در زمینه محیط‌زیست، فناوری هسته‌ای با تصفیه پساب‌ها و کاهش آلاینده‌های پساب‌های پتروشیمی ازجمله کاستیک مستعمل، با استفاده از پرتودهی و فناوری پلاسما می‌تواند کمک شایانی به صنعت نفت کند. همچنین، سازمان انرژی اتمی به‌دلیل نیاز به ساخت تجهیزات با کاربرد در اتمسفر خلأ، تجربه مناسبی در این زمینه از جمله ساخت انواع شیرآلات خلأ و فشارسنج خلأ خازنی نیز دارد.
وانگهی باید به نقش تنظیم‌گری سازمان انرژی اتمی و مرکز نظام ایمنی هسته‌ای آن در حوزه کنترل پرتوگیری مردم و کارکنان نیز اشاره کرد. باید توجه داشت که مواد پرتوزای طبیعی در تمام فرایندهای اکتشافی نفتی و غیرنفتی همراه مواد در پوسته زمین حضور دارند و با استخراج مواد، کارکنان و دیگر مصرف‌کنندگان در معرض این عناصر پرتوزا خواهند بود. مرکز نظام ایمنی هسته‌ای ایران با چند دهه فعالیت در این بخش می‌تواند در زمینه بررسی سطح پرتودهی و پرتوزایی، مدیریت پسماندهای حاوی مواد پرتوزای طبیعی، مشاوره، آموزش ضوابط، تنظیم دستورعمل‌ها و دیگر موارد کمک‌کار صنعت نفت باشد.
جواد اصغری
دانشجویان سال سوم دانشگاهها، بورسیه دانشگاه فرهنگیان می‌شوند