به نقل از «ايتنا»

همجوشی هسته‌ای:‌ این کشف جدید چه مدت انرژی خانه‌ها را تامین می‌کند

تاریخ انتشار: ۲۳ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۶۱۳۸۸۷

ایتنا - پروژه‌های همجوشی عمدتا از «دوتریوم» و «تریتیوم» استفاده می‌کنند که هر دو ایزوتوپ‌های هیدروژن‌اند.
دانشمندان تاسیسات احتراق ملی آزمایشگاه ملی فدرال لارنس لیورمور (Lawrence Livermore National Laboratory) در کالیفرنیا با تولید موفقیت‌آمیز واکنش همجوشی‌ هسته‌ای که به افزایش تولید انرژی خالص منجر می‌شود، تاریخ‌ساز شدند؛ پیشرفتی که مقام‌های آمریکایی از آن به‌عنوان «دستاوردی برجسته» و «نقطه عطفی برای آینده انرژی پاک» استقبال کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

شبکه خبری سی‌ان‌ان در گزارشی، تاثیری که این شکل جدید از انرژی هسته‌ای می‌تواند در زندگی روزمره ما داشته باشد، چراغ‌های خانه‌مان را روشن کند و وابستگی به سوخت‌های فسیلی را پایان دهد، را مورد بررسی قرار داده است.

همجوشی هسته‌ای چیست و چرا اهمیت دارد؟‌
همجوشی هسته‌ای فرایندی است که به دست انسان انجام می‌شود و همان انرژی که روی خورشید تولید می‌شود را روی زمین تولید می‌کند. همجوشی هسته‌ای زمانی اتفاق می‌افتد که دو یا چند اتم در یک اتم بزرگ‌تر ذوب می‌شوند؛ این فرایند مقدار زیادی انرژی به‌عنوان گرما تولید می‌کند. دانشمندان در سراسر جهان دهه‌ها در حال مطالعه همجوشی هسته‌ای بوده‌اند و امیدوارند آن را با منبع جدید بازسازی کنند که انرژی بی‌نهایت و بدون کربن و بدون زبانه‌های هسته‌ای ایجاده‌شده در راکتورهای هسته‌ای فعلی، تولید کند.

پروژه‌های همجوشی عمدتا از عناصر «دوتریوم» و «تریتیوم» استفاده می‌کنند که هر دو ایزوتوپ‌های هیدروژن‌اند. دوتریوم حاصل از یک لیوان آب، با کمی تریتیوم اضافه‌شده می‌تواند انرژی لازم برای یک خانه را به مدت یک سال تامین کند. به دست آوردن تریتیوم کمیاب و چالش‌برانگیز است، گرچه می‌توان آن را به‌صورت مصنوعی ساخت.

جولیو فریدمن، دانشمند ارشد سابق در لارنس لیورمور، به سی‌‌ان‌ان گفت: «برخلاف زغال سنگ، شما فقط به مقدار کمی هیدروژن نیاز دارید و این فراوان‌ترین عنصری است که در کیهان یافت می‌شود. هیدروژن در آب یافت می‌شود، بنابراین موادی که این انرژی را تولید می‌کنند نامحدود و تمیز‌ند.»

همجوشی هسته‌ای چه تفاوتی با شکافت هسته‌ای دارد؟‌
وقتی مردم به انرژی هسته‌ای فکر می‌کنند، برج‌های خنک‌کننده و ابرهای قارچی شکل ممکن است به ذهنشان خطور کند، اما همجوشی کاملا متفاوت است. در حالی که همجوشی دو یا چند اتم را ذوب می‌کند، شکافت برعکس است و فرایند تقسیم یک اتم بزرگ‌تر به دو یا چند اتم کوچک‌تر است. شکافت هسته‌ای نوعی انرژی است که راکتورهای هسته‌ای را در سراسر جهان به کار می‌اندازد. مانند همجوشی، گرمای ایجادشده از شکافتن اتم‌ها نیز برای تولید انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وزارت انرژی ایالات متحده می‌گوید همجوشی زباله‌های رادیواکتیو فرار تولید می‌کند که باید به‌طور ایمن ذخیره شوند. همجوشی هسته‌ای خطرات ایمنی یکسانی مانند شکافت هسته‌ای به همراه ندارد، اما مواد مورد استفاده برای تامین انرژی نیمه‌عمر بسیار کوتاه‌تری نسبت به شکافت هسته‌ای دارند.

 

چگونه انرژی همجوشی هسته‌ای در نهایت چراغ‌های خانه شما را روشن می‌کند؟
دو راه اصلی برای تولید همجوشی هسته‌ای وجود دارد، اما هر دو نتیجه یکسانی دارند. از همجوشی دو اتم مقدار زیادی گرما ایجاد می‌شود که کلید تولید انرژی است. از این گرما می‌توان برای گرم‌ کردن آب، ایجاد بخار و چرخاندن توربین‌ها برای تولید نیرو استفاده کرد که بسیار شبیه تولید انرژی از شکافت هسته‌ای است.

چالش بزرگ بهره‌برداری از انرژی همجوشی نگهداری آن برای مدت زمانی است که بتواند انرژی شبکه‌های الکتریکی و سیستم‌های گرمایشی را در سراسر جهان تامین کند. پیشرفت موفقیت‌آمیز ایالات متحده یک پیروزی بزرگ است، اما هنوز در مقیاس بسیار کوچک آزمایش شده است و تا تامین انرژی کافی برای راه‌اندازی نیروگاه‌های بزرگ راه درازی باقی است.

این نخستین بار است که دانشمندان با موفقیت یک واکنش همجوشی هسته‌ای را تولید می‌کنند که به افزایش انرژی خالص منجر می‌شود. با این حال، مراحل بسیار بیشتری وجود دارد تا زمانی‌که این امر از نظر تجاری قابل دوام باشد. دانشمندان باید بتوانند نشان دهند که می‌توانند انرژی بیشتری را نسبت به آنچه با آن شروع کرده بودند، ایجاد کنند، زیرا در غیر این صورت، توسعه آن چندان منطقی نیست.

پروژه همجوشی در ایالات متحده، بریتانیا و اروپا در حال انجام است. محل راکتور آزمایشی هسته‌ای بین‌المللی در فرانسه است که ۳۵ کشور در آن همکاری می‌کنند. اعضای اصلی مشارکت‌کننده در آن شامل چین، ایالات متحده، اتحادیه اروپا، روسیه، هند، ژاپن و کره جنوبی است.

در ایالات متحده بسیاری از کارهای این پروژه در مرکز احتراق ملی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا که ساختمانی به اندازه سه زمین فوتبال است، انجام می‌شود. دانشمندان آمریکایی گلوله‌های حاوی سوخت هیدروژن را از حدود ۲۰۰ لیزر شلیک می‌کنند و یک سری انفجارهای بسیار سریع و مکرر با سرعت ۵۰ بار در ثانیه رخ می‌دهد. انرژی جمع‌آوری‌شده از نوترون‌ها و ذرات آلفا به صورت گرما استخراج می‌شود.

مراحل بعدی چیست؟‌
در مرحله بعدی دانشمندان و کارشناسان باید بفهمند که چگونه می‌توان انرژی بسیار بیشتری از همجوشی هسته‌ای در مقیاسی بسیار بزرگ‌تر تولید کرد. آن‌ها همچنین باید راهی پیدا کنند که در نهایت هزینه همجوشی هسته‌ای را کاهش دهند تا بتوان از آن به صورت تجاری استفاده کرد. دانشمندان همچنین، باید بتوانند انرژی تولیدشده از همجوشی را به شبکه برق انتقال دهند.

احتمالا ده‌ها سال طول خواهد کشید تا همجوشی بتواند مقادیر نامحدودی انرژی تولید کند. به همین دلیل، می‌توان گفت دانشمندان برای مبارزه با تغییرات آب‌و‌هوایی در حال رقابت با زمان‌اند. فریدمن گفت این پروژه به کاهش تغییرات آب‌و‌هوایی در ۲۰ تا ۳۰ سال آینده کمک معناداری نخواهد کرد. چیزی که کشف شده است مانند روشن کردن یک کبریت است و تولید واقعی انرژی مانند ساخت یک توربین گاز است. سرمایه‌گذاری در آزمایش‌های مربوط به انرژی همجوشی از نظر تاریخی در آزمایشگاه‌های بزرگ با بودجه عمومی انجام می‌شد، اما در سال‌های اخیر، شرکت‌های خصوصی نیز در این زمینه شروع به سرمایه‌گذاری کرده‌اند و ارائه انرژی همجوشی در دهه ۲۰۳۰ را وعده می‌دهند.

به گزارش انجمن صنایع همجوشی، در ۱۲ ماه منتهی به پایان ژوئن ۲۰۲۲، شرکت‌های فعال در انرژی همجوشی ۲.۸۳ میلیارد دلار در این زمینه سرمایه‌گذاری کرده‌اند که کل سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در این صنعت را تا به امروز به تقریبا ۴.۹ میلیارد دلار رسانده است.

منبع: ایندیپندنت

منبع: ايتنا

کلیدواژه: همجوشی هسته ای همجوشی هسته ای شکافت هسته ای ایالات متحده انرژی همجوشی سرمایه گذاری تولید انرژی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۶۱۳۸۸۷ 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:

استان فارس تولیدکننده ۳۰ درصد هسته‌های اولیه بذر غلات کشور

به گفته رئیس مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، ۳۰ درصد هسته‌های اولیه بذر غلات مورد نیاز کشور توسط این استان تولید می‌شود. - اخبار استانها -

به گزارش خبرگزاری تسنیم از شیراز، ابوالفتح مرادی صبح امروز شنبه در یک نشست خبری اظهار داشت: سازمان تات مغز متفکر جهاد کشاورزی است و وظیفه پشتیبانی و حمایت علمی وفنی وزارتخانه برای افزایش تولید در کشور را برعهده دارد.

وی با بیان اینکه این حمایت و تولید دانش فنی و پشتیبانی علمی به چند طریق انجام می‌شود، افزود: یکی از آنها انجام طرح‌ها و پروژه‌های تحقیقاتی کشاورزی است که مشکلات بخش کشاورزی را احصاء و راه حل ارائه می‌کند.

رئیس مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس تعداد پروژه‌های تحقیقاتی در دست اجرا در سال گذشته را 258 مورد اعلام کرد که 114 مورد آن طی سال گذشته پایان یافت.

مرادی عنوان کرد: در اویل انقلاب و قبل از آن ارقام گندم 2 تا 3 تن در هکتار بود، اما به لطف مراکز تحقیقاتی که 34 مرکز تحقیقات استانی را شامل می‌شود و همگی زیرمجموعه تات هستند، با اجرای پروژه‌های تحقیقاتی و معرفی ارقام گیاهی منتسب امروز تولید گندم در هکتار به بالای 10 تن رسیده است.

وی خاطرنشان کرد: مرکز تحقیقات فارس بزرگترین مرکز استانی سازمان تات است که در بیش از 80 درصد معرفی ارقام گندم نقش و مشارکت فعال داشته است.

رئیس مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، تعداد مقالات علمی و پژوهشی چاپ شده در سال گذشته توسط این مرکز را 172 عنوان مقاله اعلام کرد که 85 مقاله یا تعداد نیمی از آن در مجلات کیو وان به چاپ رسیده‌اند.

مرادی با بیان این نکته که اصلاح و معرفی ارقام گیاهی فرآیند طولانی 12 تا 15 سال را طی می‌کند تا به جامعه هدف معرفی شود، گفت: از منظر طرح‌های تحقیقاتی برای حل مشکلات بخش کشاورزی، سال گذشته 19 رقم گیاهی معرفی شد که 6 رقم آن به گندم اختصاص یافت که 3 رقم گندم نان و 3 رقم گندم دوروم بود.

وی تصریح کرد: ارقام گیاهی موجود عمر مفید 5 تا 6 ساله دارند و بعد از طغیان نهادها، پتانسیل عملکرد را از دست می‌دهند و ارقام مقاوم‌تر باید جایگزین شود.

رئیس مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس در بخش دیگری از سخنانش با بیان اینکه جمعیت دنیا دائم در حال افزایش است و نیاز به غذای بیشتری داریم، گفت: مجبوریم ارقام را به روز و همچنین ارقام مقاوم تری را معرفی کنیم.

مرادی ادامه داد: از نظر اقتصادی اگر فقط ارقام گندم آبی معرفی شده 500 کیلوگرم افزایش محصول نسبت به رقم قبلی داشته باشد، حدود یک میلیون تن گندم بیشتر تولید می‌شود و اگر قیمت گندم را هر کیلو 15 هزارتومان در نظر بگیریم (قیمت سال قبل) میزان 15 هزارمیلیارد تومان ارزش افزوده برای بخش کشاورزی کشور در هر سال ایجاد می‌شود.

به گفته وی؛ گندم آبی در استان فارس 143 هزارتن افزایش محصول دارد.

رئیس مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس یکی دیگر از اقدامات این مرکز که اثر بخشی زیادی دارد را تولید هسته‌های اولیه بذری اعلام کرد و افزود: هسته‌های اولیه بذری غلات نسبت به سال 1401 تولید 2 برابری داشته‌اند. 

مرادی با بیان اینکه 30 درصد هسته‌های اولیه بذر غلات مورد نیاز کشور توسط استان فارس تولید می‌شود، عنوان کرد؛ در سال 1402 مرکز تحقیقات کشاورزی فارس 226 تن هسته اولیه بذری غلات تولید کرد که این تعداد تولید هسته اولیه بذری پتانسیل تولید 550 هزار تن بذر گواهی شده دارد و این تعداد بذر گواهی شده پتانسیل تولید 8 میلیون تن دانه گندم، جو و تریتیکاله را دارد. 

وی در خاتمه یادآور شد: از نظر اقتصادی تولید 226 تن هسته اولیه بذری علاوه بر نیاز 27 شرکت تولید کننده بذر فارس، نیاز شرکت‌های بذری 16 استان دیگر را هم تامین و از خروج سالانه 2 میلیارد دلار ارز جلوگیری می‌کند.

انتهای پیام/424.