توسط 
خورشید مصنوعی چین با 403 ثانیه فعالیت رکورد جهانی را شکست
توکاماک ابررسانای تجربی پیشرفته (EAST) یا همان خورشید مصنوعی چین توانسته است با 403 ثانیه فعالیت در یک عملیات پلاسمای طولانی محدودیت بالای (H-mode) حالت ثابت، یک رکورد جهانی به نام خود ثبت کند
طبق گزارش رسانه چینی CGTN، رکورد قبلی در مه 2021 به‌دست آمده بود که برابر 101 ثانیه بود. دانشمندان پس از 120 هزار بار تلاش توانستند به موفقیت جدید دست پیدا کنند. اطلاعات به‌دست‌آمده از این تلاش‌ها و البته تجربه موفق پژوهشگران چینی اهمیت بالایی برای رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی (ITER) دارد؛ پروژه‌ای بین‌المللی که چین هم در آن فعالیت می‌کند.
یک گام نزدیک‌تر به انرژی همجوشی هسته‌ای
همجوشی هسته‌ای که منبع انرژی آزادشده از خورشید است، به‌عنوان یک منبع انرژی نامحدود و نهایی در زمین محسوب می‌شود؛ چرا هیچ‌گونه انتشار کربنی ندارد و همچنین مواد رادیواکتیو به‌عنوان محصول جانبی آن تولید نمی‌شود.
زمانی که دمای اتم‌های هیدروژن از 100 میلیون درجه سلسیوس بالاتر می‌رود، پلاسمای حاصل از آن شرایطی را ایجاد می‌کند که به اتم‌ها اجازه می‌دهد با یکدیگر ادغام شوند و هلیوم را تشکیل دهند. طی این فرایند، حجم بالایی انرژی آزاد می‌شود.
خورشید مصنوعی چین با 403 ثانیه فعالیت رکورد جهانی را شکست
دانشمندان به این موضوع پی برده‌اند که قراردادن آهنرباهای قوی در یک دستگاه با طراحی حلقه‌ای‌شکل مخصوص به نام توکامک می‌تواند از تماس پلاسما با دیوار‌ه‌های رآکتور جلوگیری کند. چین برای دستیابی به این منبع انرژی، برنامه‌های جاه‌طلبانه‌ای دارد و می‌خواهد توکامک خود را در سریع‌ترین زمان ممکن عملیاتی کند.
اگرچه چین هنوز نتوانسته است به رؤیای خود دست پیدا کند، اما محققان این کشور در رسیدن به این هدف پیشرفت‌های قابل‌توجهی داشته‌اند. برای مثال، در ژانویه سال گذشته میلادی و طی آزمایشی متفاوت، EAST به رکورد 1056 ثانیه در دمای بالای پلاسما دست پیدا کرد.
اگرچه رکورد جدید مدت زمان کوتاه‌تری را نشان می‌دهد، اما اهمیت رکورد اخیر مربوط به این است که رآکتور در حالت محدودیت بالا (H-mode) فعالیت داشته. در این حالت، دما و چگالی ذرات به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد که قدمی مهم برای دستیابی به راندمان عملیاتی بالاتر در نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای آینده است.
از زمان شکل‌گیری، رآکتور EAST به بستری برای آزمایش‌های همجوشی هسته‌ای در چین تبدیل شده است و در سال‌های اخیر این کشور به موفقیت‌های بزرگی دست یافته است.
خورشید مصنوعی” چین نقطه عطفی ایجاد می کند که گامی کلیدی به سوی راکتور همجوشی هسته ای است
روز چهارشنبه، 12 آوریل، خورشید مصنوعی چین به مدت 403 ثانیه به یک عملیات پلاسمای محصور بالا در حالت پایدار دست یافت. بخوانید تا بدانید معنی آن چیست و چرا مهم است.
توسط: دفتر خبری ABP | به روز شده در: 13 آوریل 2023 03:22 PM (IST)
“خورشید مصنوعی” چین، نامی برای توکاماک ابررسانای پیشرفته آزمایشی (EAST)، رکورد خود را شکست تا نقطه عطفی ایجاد کند که می تواند راه را برای توسعه یک راکتور همجوشی هسته ای هموار کند. EAST یک دستگاه آزمایشی تحقیقاتی گداخت هسته ای با سه ویژگی متمایز است: مقطع غیر دایره ای، آهنرباهای کاملاً ابررسانا و اجزای پلاسمای کاملاً خنک شده با آب.
خبرگزاری چینی شین هوا گزارش داد، روز چهارشنبه، 12 آوریل، خورشید مصنوعی چین به یک عملیات پلاسمای محصور بالا به مدت 403 ثانیه دست یافت.
خورشید مصنوعی چین در سال 2017 با انجام این عمل به مدت 101 ثانیه رکورد جهانی را به نام خود ثبت کرده بود. از طریق پیشرفت اخیر، که پس از بیش از 120000 شلیک به دست آمد، EAST رکورد خود را شکست.
همجوشی هسته ای چیست؟
واکنش همجوشی هسته‌ای فرآیندی است که در آن دو هسته سبک با هم ادغام می‌شوند و یک هسته سنگین‌تر را تشکیل می‌دهند و انرژی آزاد می‌کنند زیرا جرم کل هسته منفرد حاصل از جرم اضافه شده دو هسته اصلی کمتر است.
سال گذشته، دانشمندان آمریکایی به پیشرفت بزرگی در زمینه انرژی همجوشی هسته ای دست یافتند. برای اولین بار، دانشمندان با موفقیت یک واکنش همجوشی هسته ای را انجام دادند که منجر به افزایش انرژی خالص شد.
از 192 لیزر پرانرژی برای دستیابی به واکنش همجوشی هسته ای استفاده شد. نقطه عطف، انرژی علمی سربه‌سر نامیده می‌شود. از همجوشی انرژی بیشتری نسبت به انرژی لیزری که برای راندن آن استفاده می شود، تولید می کرد.
همچنین بخوانید | در ابتدا، دانشمندان همجوشی هسته‌ای را انجام می‌دهند که منجر به افزایش انرژی خالص می‌شود: همه آنچه که باید بدانید
عملیات پلاسمای محصور بالا در حالت پایدار چیست؟
به گفته وزارت انرژی ایالات متحده (DOE)، مهار پلاسما توسط نیروهای مختلف در شرایط شدید لازم برای واکنش های همجوشی حرارتی هسته ای به عنوان محصور شدن پلاسما شناخته می شود. شرایط لازم برای واکنش های همجوشی گرما هسته ای به طور طبیعی در ستارگان وجود دارد، جایی که نیروی گرانش پلاسما را حفظ می کند.
محققان از میدان های مغناطیسی قوی برای محدود کردن پلاسما در آزمایشگاه استفاده می کنند.
عملیات پلاسمای محصور بالا حالت پایدار یک رژیم عملیاتی است که در آن محصورسازی پلاسما در سطوح انرژی بالا انجام می شود. در طی این فرآیند، پلاسما به حالت محبوس شدن انرژی بالا می رسد و با پلاسماهای بسیار داغ، توان همجوشی تولید می کند. این فرآیند با مصرف کم شار مغناطیسی، که اندازه گیری کل میدان مغناطیسی است که از یک منطقه معین عبور می کند، رخ می دهد.
پیشرفت شرق: توضیح داده شد
EAST، که در موسسه فیزیک پلاسما تحت آکادمی علوم چین در هفی واقع شده است، با استفاده از مواد فراوان در دریا، هدف ایجاد همجوشی هسته ای مانند خورشید است. اگر این امر محقق شود، جریانی از انرژی پاک را فراهم می کند.
بر اساس گزارش شین هوا، سونگ یونتائو، مدیر موسسه فیزیک پلاسما، گفت که اهمیت اصلی این پیشرفت در حالت محصور شدن بالا است. این بدان معنی است که آزمایش مهم است زیرا محصور شدن پلاسما در انرژی بالا با مصرف کم شار مغناطیسی و برای مدت طولانی 403 ثانیه به دست آمد.
در طول عملیات پلاسمای محصور بالا، دما و چگالی ذرات به شدت افزایش یافت. یونتائو گفت که این یک پایه محکم برای بهبود راندمان تولید برق نیروگاه های همجوشی آینده ایجاد می کند و به کاهش هزینه ها کمک می کند.
خورشید مصنوعی چین از مواد خامی استفاده می کند که در زمین نامحدود است و آخرین پیشرفت آن گامی رو به جلو به سوی توسعه یک راکتور همجوشی هسته ای است. انرژی همجوشی هسته ای به عنوان “انرژی نهایی” ایده آل برای آینده بشریت نامیده می شود زیرا این شکل از انرژی ایمن تر و پاک تر در نظر گرفته می شود.
بر اساس این گزارش، دانشمندان طراحی مهندسی راکتور آزمایشی مهندسی فیوژن چین را که قصد ساخت آن در آینده را دارند و می‌تواند «خورشید مصنوعی نسل بعدی» باشد را تکمیل کرده‌اند.
نظرات