انرژی حاصل از همجوشی: وعده چیست؟ / چه موانعی باقی مانده است؟
تاریخ انتشار: ۱ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۹۰۱۳۱۱
فرارو- این پرسشی است که تقریبا بیش از یک قرن مطرح شده و دانشمندان را وسوسه می‌کند: آیا انسان‌ها می‌توانند از همان نیرویی که به ستارگان نیرو می‌بخشد استفاده کنند؟ در تاریخ ۵ دسامبر آزمایشی توسط دانشمندان در کالیفرنیا نشان داد که پاسخ این پرسش مثبت است. پژوهشگران آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (LLNL) در کالیفرنیا یک واکنش همجوشی هسته‌ای مختصر تولید کردند که منجر به افزایش انرژی خالص یا انرژی‌ای بیش از انرژی ایجاد شده برای آغاز واکنش شد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش فرارو به نقل از کریستین ساینس مانیتور؛ پژوهش در این باره سال‌ها به طول انجامید، اما همکاری و نوآوری امید را دست کم برای کسری از ثانیه به واقعیت تبدیل کرد. پیشرفت‌های بیش تری برای استفاده عملی از همجوشی هسته‌ای مورد نیاز است. این کار با بحث و جدل همراه است، زیرا امکان کاربرد نظامی و غیرنظامی از این نوع انرژی وجود دارد. با این وجود، مزیت بالقوه آن آینده با انرژی فراوان و نسبتا پاک است که همین امر به بسیاری از دانشمندان و دوستداران محیط زیست امید می‌بخشد.
دانشمندان مسیری را به سوی انرژی پاک فراوان از همجوشی هسته‌ای می‌بینند که در آن اتم‌ها به جای آن که از هم جدا شوند به یکدیگر می‌رسند. بسیاری از افراد باید استعداد‌های خود را نیز گردهم آورند تا تبدیل این امید به واقعیت را نزدیک‌تر سازند.
همجوشی هسته‌ای چیست؟همجوشی هسته‌ای انرژی‌ای است که نیروی مورد نیاز خورشید و سایر ستارگان را تامین می‌کند فرآیندی که برای اولین بار توسط "آرتور ادینگتون" فیزیکدان بریتانیایی در سال ۱۹۲۰ میلادی نظریه پردازی شد. این فرایند زمانی رخ می‌دهد که دو اتم با هم ترکیب شوند و یا با یکدیگر همجوشی پیدا کرده و اتم سنگین تری را بسازند. همجوشی انرژی آزاد می‌کند، زیرا جرم هسته جدید منفرد از جرم دو هسته قبلی کمتر است و جرم باقی مانده تبدیل به انرژی می‌شود.
همجوشی هنگامی که برای تولید انرژی روی زمین استفاده شود بسیار متفاوت از واکنش‌های شکافت مورد استفاده در نیروگاه‌های هسته‌ای امروزی خواهد بود. شکافت شامل تقسیم یک هسته به دو هسته کوچکتر است. انرژی کم تری با شکافت هسته‌ای تولید می‌شود و ضایعات حاصله شدت پرتوزایی بالایی دارند. در جایی که همجوشی گاز‌های سبک (انواع هیدروژن) را شامل می‌شود شکافت معمولا از عناصر سنگین مانند اورانیوم استفاده می‌کند.
چرا این آزمایش تا این اندازه مهم بوده است؟به یک دلیل این آزمایش مهم قلمداد شده چرا که نشانه آن است که پشتکار و همکاری می‌تواند پس از چندین دهه تلاش که قدمت آن به دهه ۱۹۵۰ میلادی باز می‌گردد در نهایت نتیجه بخش باشد.
"رایان مک براید" استاد مهندسی هسته‌ای در دانشگاه میشیگان می‌گوید: "مواقع زیادی بود که افراد حتی چهره‌های هدایت کننده تیم پژوهش می‌گفتند این کار به نتیجه‌ای نمی‌رسد. در نهایت، اما با ادامه پژوهش نتیجه واقعا چشمگیر بود".
حوالی ساعت ۱ بامداد روز ۵ دسامبر داده‌های آزمایش در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور شروع به سرازیر شدن کرد. تیم پژوهش متوجه شد که به اشتعال یا ایجاد انرژی بیش از آن چه برای شروع واکنش استفاده شده بود دست یافته است. یکی از پژوهشگران می‌گوید از خوشحالی اشک شوق از گونه هایش سرازیر شده بود.
۱۹۲ لیزر این مرکز که بزرگترین سیستم لیزری جهان در ساختمانی به اندازه یک استادیوم ورزشی محسوب می‌شود به سمت کپسولی با پوشش الماس به اندازه یک دانه فلفل نشانه گیری کردند و فشار و دمای بسیار زیاد مورد نیاز ایجاد شد (چند برابر گرم‌تر از هسته خورشید). این آزمایش نقطه عطفی محسوب می‌شد و ۲.۰۵ مگاژول انرژی به هدف تحویل داد و ۳.۱۵ مگاژول انرژی خروجی همجوشی را به همراه داشت. با این وجود، کوچک‌ترین تفاوت‌ها در کپسول می‌تواند هر بار نتیجه متفاوتی ایجاد کند.
دو تغییر در طراحی وجود داشت که به ایجاد نتیجه مطلوب کمک کرد. "آرتور پاک" پژوهشگر در زمینه همجوشی هسته‌ای در آزمایشگاه می‌گوید کپسولی که سوخت همجوشی را نگه داشته بود ضخیم‌تر شد و در حالی که تقارن آن تنظیم می‌شد قدرت لیزر‌ها تا ۸ درصد افزایش یافت.
این موفقیت به عنوان یک پیروزی برای علوم نظامی و غیر نظامی مورد تحسین قرار گرفت. این آزمایش توسط اداره امنیت ملی هسته‌ای وزارت انرژی ایالات متحده که بر جنگ هسته‌ای تمرکز دارد تامین مالی شد. نتیجه این پژوهش نشان دهنده ظرفیت بالقوه همجوشی هسته‌ای به منظور جایگزینی آزمایش‌های زیرزمینی برای تسلیحات هسته‌ای است.
دکتر مک براید می‌گوید که این امر به تایید ذخایر تسلیحات هسته‌ای ما و اطمینان از این که می‌توانند تا حد امکان ایمن و مطمئن و قابل اعتماد باشند به ویژه در زمان آزمایش نشدن آن ذخایر تسلیحاتی اعتبار می‌بخشد.
پیام گسترده‌تر این آزمایش برای جهان ساده است. با این وجود، ما در نهایت می‌دانیم که احتراق امکان پذیر است. "پل بلان" فیزیکدان پلاسما در انستیتو فناوری در کالیفرنیا می‌گوید:"امیدوارم افراد متوجه شوند که در ابتدا نباید در مورد عملی بودن آن سوال بپرسند، زیرا ابتدا باید بدانید که می‌توان آن را انجام داد. پس از آن است که شما عملی کردن آن را آغاز می‌کنید".
مزیت بالقوه همجوشی هسته‌ای چیست؟"تامی ما" سرپرست ابتکار عمل نهادی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در جلسه‌ای نتیجه پژوهش اخیر را دستاوردی انقلابی دانست و افزود:"این نتیجه چیزی کمتر از انرژی پاک، بدون کربن، فراوان و قابل اعتمادی که می‌تواند نیاز‌های انرژی حهان را برآورده سازد نبوده است".
دانشمندان می‌گویند که پسماند‌های رادیواکتیو در فرآیند همجوشی نیمه عمر نسبتا کوتاهی دارند و تهدید اندکی محسوب می‌شوند. آنان اشاره می‌کنند که خطر ذوب وجود ندارد، زیرا همجوشی ظرف مدت چند ثانیه متوقف می‌شود بدون آن که ورودی‌های مداوم انرژی برای حفظ آن در جریان باشد.
در حال حاضر دانشگاه‌ها و بخش خصوصی در تلاش برای عملی ساختن همجوشی از طریق راه‌هایی برای تبدیل گرما از پلاسما به الکتریسیته با یکدیگر همکاری می‌کنند. برای مثال Commonwealth Fusion Systems قصد دارد تا اوایل دهه ۲۰۳۰ میلادی از طریق همکاری با موسسه فناوری ماساچوست (MIT) یک کارخانه همجوشی بسازد. تمرکز آنان بر روی همجوشی مغناطیسی است.
این روشی متفاوت از همجوشی با لیزر یا همجوشی اینرسی است. در همجوشی مغناطیسی از آهنربا‌ها برای محتوای سوختی استفاده می‌شود که به پلاسمای انرژی زا تبدیل می‌شود (با جریان الکتریکی گرم می‌شود).
"براندون سوربوم" یکی از بنیانگذاران و دانشمند ارشد در Commonwealth Fusion Systems که مقر آن در کمبریج در ماساچوست واقع شده می‌گوید:"ما این قرارداد همکاری را با موسسه فناوری ماساچوست (MIT) تنظیم کردیم که عملا به ما امکان داد در مقیاسی مناسب کار را انجام دهیم.
ما با یک آزمایشگاه کاملا کارآمد با ۵۰ سال سابقه و متخصصانی در حوزه مربوطه خود آغاز کردیم که در برخی موارد برای چندین دهه روی همجوشی کار کرده بودند. این همکاری واقعا می‌توانست ما را به سوی دستیابی سریع‌تر به نتایج سوق دهد".
چه موانعی باقی مانده است؟آقای پاک در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور می‌گوید که هم چالش‌های علمی و هم فنی در این مسیر وجود دارد. بزرگترین چالش افزایش کارایی فرآیند است. ۳ مگاژول انرژی همجوشی ایجاد شده در تاریخ ۵ دسامبر بیشتر از ۲ مگاژول انرژی لیزر شلیک شده به کپسول بود، اما ۳۰۰ مگاژول انرژی برای ایجاد آن انفجار‌های لیزری استفاده شد. فراتر از آن، این فرآیند باید در طول زمان و در مقیاس پایدار باشد.
برای راه اندازی یک نیروگاه به سوخت بسیار بیش تری در مقایسه با سوخت کپسول مورد استفاده در این آزمایش مورد نیاز است و لیزر‌ها باید هر ۱۰ ثانیه یک بار شلیک کنند کاری که مرکز احتراق ملی در حال حاضر قادر به انجام آن نیست. چالش دیگر منابع هستند. اگرچه دوتریوم فراوان است، اما این احتمال وجود دارد که تریتیوم دیگر گاز مورد نیاز در کپسول تمام شود. مقادیر کمی از آن در اتمسفر وجود دارد، اما دانشمندان می‌گویند که تریتیوم می‌تواند تولید شود یا در نهایت همجوشی تنها به دوتریوم نیاز دارد.
علیرغم تمام چالش‌های موجود کشورها از کشورهای اروپایی گرفته تا چین رویای همجوشی را دنبال می‌کنند. "کیم بودیل" مدیر آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور ماه گذشته در نشستی مطبوعاتی گفته بود:" تعقیب اشتعال همجوشی در آزمایشگاه یکی از مهم‌ترین چالش‌های علمی است که بشر تاکنون با آن مواجه شده است. دستیابی به هدف در این مورد پیروزی علم، مهندسی و مهم‌تر از همه پیروزی‌ای برای کل بشریت است".
منبع: فرارو
کلیدواژه: هم جوشی هسته ای همجوشی هسته ای مورد نیاز انرژی 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 ۳۶۹۰۱۳۱۱ 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:
چرا مقام های اسرائیلی از دیوان کیفری بین المللی واهمه دارند؟ / غرب بر سر دوراهی؛ بازداشت نتانیاهو یا برباد رفتن اعتبار باقی مانده
به گزارش جماران، اسرائیل مدت‌هاست که متهم به اقدام بدون مجازات در اراضی فلسطینی تحت اشغال خود بوده و البته به حمایت ایالات متحده و غرب برای محافظت از خود در برابر پیامدهای این اقدام ها هم متکی است.
الجزیره در گزارشی در این باره می نویسد: گزارش‌های اخیر رسانه‌ها از اسرائیل نشان می‌دهد که مقامات اسرائیلی اندک اندک نگران تغییر مسیر وزش باد شده اند، زیرا طبق گزارش‌ها، دیوان کیفری بین‌المللی (ICC) قصد دارد شخصیت‌های ارشد نظامی و سیاسی اسرائیل را به جنایات جنگی و جنایات علیه بشریت در غزه متهم کند. گزارش های رسانه های اسرائیل حاکی از آن است که احکام بازداشت ممکن است به زودی در این هفته صادر شود و اسرائیل از آمریکا خواسته که دادگاه را برای عدم صدور آن تحت فشار قرار دهد. الجزیره نتوانسته است به طور مستقل حکم های احتمالی را تایید کند.
به گزارش روز سه شنبه خبرگزاری رویترز، دادگاه کیفری بین المللی با کارکنان بخش پزشکی غزه در مورد جنایات جنگی احتمالی صحبت کرده و بحث درباره احکام احتمالی را آغاز کرده است.
در مارس 2021، تحقیقات دیوان بین‌المللی کیفری در مورد رفتار اسرائیل در غزه و کرانه باختری اشغالی و بیت‌المقدس شرقی از سال 2014، زیر نظر دادستان سابق دیوان بین‌المللی کیفری، آغاز شد. در نوامبر سال گذشته، بنگلادش، بولیوی، کومور، جیبوتی و آفریقای جنوبی بار دیگر رفتار اسرائیل را به دادگاه ارجاع دادند و در نتیجه کریم خان، دادستان فعلی اعلام کرد که تحقیقات در این زمینه گسترش پیدا خواهد کرد تا خشونت های اسرائیل در نوار غزه از 7 اکتبر را هم شامل شود. یک ماه بعد، او در بازدید از کرانه باختری و فلسطین اشغالی گفت که دادگاه جنایات اسرائیل و حماس را در تاریخ 7 اکتبر و از 7 اکتبر به این سو بررسی خواهد کرد. چرا تحقیقاتی که به مدت سه سال در جریان بوده است چنین نگرانی ناگهانی را در اسرائیل ایجاد کرده است؟
اسرائیل و دیوان کیفری بین المللیاسرائیل از امضاکنندگان اساسنامه رم، معاهده ای که دیوان کیفری بین المللی را تأسیس کرد، نیست و به همین ترتیب، قدرت آن را به رسمیت نمی شناسد. به طور معمول، این بدان معناست که دادگاه نمی تواند درباره اسرائیل تحقیق کند. با این حال، صلاحیت قضایی آن شامل جنایاتی است که توسط یک کشور عضو یا در قلمرو یکی از کشورهای عضو آن، که فلسطین یکی از آن‌هاست، رخ داده باشد. به این ترتیب، دادگاه این اختیار را دارد که جنایات سنگین را بررسی کند و حکم بازداشت را علیه هر کسی - از جمله سربازان و مقامات اسرائیلی - که در ارتکاب جنایات در کرانه باختری یا غزه دست دارند صادر کند.
به گفته رسانه های خبری اسرائیل، بنیامین نتانیاهو، نخست وزیر، یوآو گالانت وزیر دفاع و هرزی هالوی، فرمانده ارتش، همگی ممکن است در روزهای آینده با حکم بازداشت مواجه شوند که می تواند تأثیر قابل توجهی بر حرفه سیاسی و نظامی آنها داشته باشد.
نتانیاهو هفته گذشته در شبکه های اجتماعی گفت که اسرائیل "هرگز هیچ تلاشی از سوی دیوان کیفری بین المللی برای تضعیف حق ذاتی خود در دفاع از خود را نمی پذیرد".
کارشناسان حقوقی که با الجزیره صحبت می‌کنند، معتقدند که هرگونه کیفرخواست به سیاست اسراییل در استفاده از مواد غذایی برای گرسنگی دادن غیرنظامیان غزه و تصمیم حماس برای به اسارت گرفتن اسرائیلی‌ها در جریان حملات غافلگیرانه آنها در 7 اکتبر مربوط می‌شود. اسرائیل متهم به استفاده از گرسنگی به عنوان یک سلاح در جنگ غزه است. عادل هاک، استاد حقوق در دانشگاه راتگرز در نیوجرسی، گفت: «این دو اتهام ساده‌ترین اتهام برای هر دو طرف حماس و اسرائیل است.»
اسرائیل از پس از هفت اکتبر تاکنون در دادگاه بین المللی دادگستری (ICJ)، بالاترین دادگاه سازمان ملل، که مانند دیوان کیفری بین المللی در لاهه مستقر است نیز با اتهامات نسل کشی مواجه شده است. کارشناسان معتقدند کیفرخواست‌های دیوان بین‌المللی کیفری می‌تواند مشروعیت جنگ اسرائیل علیه غزه را بیشتر تضعیف کند و روابط استثنایی آن را با متحدان اروپایی که عضو اساسنامه رم هستند، پیچیده‌تر کند. هیو لوات، کارشناس ارشد سیاست اسرائیل و فلسطین در شورای روابط خارجی اروپا، گفت: «این لحظه ای بزرگ برای خود دیوان بین المللی کیفری، برای اسرائیل و به همان اندازه برای متحدان اسرائیل خواهد بود.»
پیامدهای سیاسینتانیاهو از بین سه نفری که به عنوان سوژه‌های بالقوه برای حکم بازداشت دیوان بین‌المللی کیفری شناخته می‌شوند، با بزرگترین معضل مواجه خواهد شد. او در حال حاضر برای بقای سیاسی خود می‌جنگد، زیرا او به اتهام فساد و شکست‌های امنیتی که باعث حملات ۷ اکتبر شد، محاکمه می‌شود.
وی به عنوان رئیس دولت ممکن است از بازدید از اتحادیه اروپا منع شود، جایی که همه کشورهای عضو از نظر تئوری ملزم به دستگیری وی به عنوان بخشی از تعهدات خود بر اساس اساسنامه رم هستند. 120 کشور عضو دیوان بین المللی کیفری موطف هستند که اگر نتانیاهو پا به این کشورها بگذارد او را دستگیر کنند.
آلونسو دانکلبرگ، کارشناس حقوق بین‌الملل و مدرس کالج کینگ لندن، گفت: اسرائیل ادعا می‌کند که «اخلاقی ترین ارتش جهان» را دارد و فلسطینی‌ها «توده‌ای از مردم غیرسازمان‌یافته و خشن بدون دولت هستند که به طور غیرقابل توجیهی به اسرائیل حمله می‌کنند. اکنون کل روایت اسرائیل از مناقشه در خطر است. وقتی شروع به بررسی جزئیات بحث کنید، متوجه می‌شوید که [اسرائیل] در دادگاه بین‌المللی دادگستری به‌خاطر نسل‌کشی مورد شکایت قرار گرفته است و سپس دیوان کیفری بین‌المللی را اضافه می‌کنید. سرانجام در نقطه ای، روایت [اسرائیل] واقعاً شروع به ضعیف شدن می کند.»
استانداردهای دوگانهحکم دستگیری دیوان بین‌المللی کیفری علیه مقامات اسرائیل می‌تواند پیامدهای شدیدی برای متحدان اروپایی اسرائیل داشته باشد، زیرا آنها مجبور خواهند شد روابط استثنایی خود با اسرائیل را با حمایت ظاهری خود از نظم حقوق بین‌الملل متعادل کنند. کشورهای اروپایی از حکم بازداشت دیوان بین‌المللی کیفری علیه رئیس‌جمهور روسیه ولادیمیر پوتین به‌خاطر جنایات در اوکراین حمایت کردند، پس چگونه می‌توانند ناگهان با کیفرخواست دیوان کیفری بین‌المللی علیه مقامات اسرائیلی مخالفت یا انتقاد کنند؟
اگر آنها بار دیگر از اسرائیل را در برابر مسئولیت‌های بین‌المللی آن محافظت کنند، بیش از پیش از دید بسیاری از کشورهای دیگر در جنوب جهانی متهم به رفتار دوگانه و توسل به استانداردهای دوگانه خواهند شد.
با اینهمه این احتمال وجود دارد که متحدان نزدیک اسرائیل که تعهداتی نیز به دیوان کیفری بین‌المللی دارند، مانند فرانسه، آلمان و بریتانیا، از دستگیری رهبران اسرائیلی متهم شده که از کشورهایشان بازدید می‌کنند خودداری کنند. چنین اقدامی به اعتبار جهانی دادگاه آسیب می رساند، اما بی سابقه نخواهد بود. در سال 2009، دیوان کیفری بین‌المللی، عمر البشیر، رئیس‌جمهور سابق سودان را به جنایات جنگی متهم کرد، اما کشورهای آفریقایی از اجرای حکم بازداشت دیوان بین‌المللی کیفری خودداری کردند. در آن زمان، رهبران اروپایی و گروه‌های حقوقی از کشورهای آفریقایی به دلیل عدم پایبندی به تعهدات خود تحت اساسنامه رم انتقاد کردند . البته بسیاری از رهبران جهان از وجود این استانداردهای دوگانه مطلع هستند. با این حال، اگر اروپا از اجرای هر گونه دستور بازداشت دیوان بین المللی کیفری علیه مقامات اسرائیلی خودداری کند، در حقیقت به این دیوان و جایگاه آن ضربه جدی وارد کرده است. این می تواند سابقه ای ایجاد کند که بر اساس آن امضاکنندگان اساسنامه رم به سادگی دستور بازداشت دیوان بین المللی کیفری را رد کرده یا از دیوان خارج شوند. به هرحال می توان گفت که ادامه رفتارهای ریاکارانه برای اروپا هزینه سیاسی خواهد داشت.
تصاویر پدر ساواکی مهران غفوریان