خورشید یک راکتور همجوشی در آسمان است که به طور مداوم اتم های هیدروژن را برای ساخت هلیوم ترکیب می کند و از طریق این فرآیند مقدار زیادی انرژی تولید می کند. این انرژی است که از طریق تولید نور و گرما، زندگی بر روی زمین را قادر می سازد. ما اکنون در تلاش هستیم تا این فرآیند را در سیاره زمین شبیه سازی کنیم و نحوه تولید برق پاک را تغییر دهیم. محققان در زمینه همجوشی معتقدند که این فناوری می تواند کلید رفع نیازهای انرژی عظیم مردم باشد. البته کارشناسان در مورد روند دستیابی به آن اختلاف نظر دارند. برخی معتقدند که ما در آستانه یکی از مهمترین پیشرفت های علم و فناوری هستیم. اما برخی می گویند ما با اهداف خود فاصله داریم.
به گزارش MSN، دانشمندان برای مدت طولانی در تلاش بوده اند تا ظرفیت همجوشی هسته را آزاد کنند. در سال 1934، ارنست رادرفورد، فیزیکدان بریتانیایی، برای اولین بار همجوشی هسته ای را کشف کرد. یعنی وقتی او و همکارانش متوجه شدند، می‌توانند دوتریوم را با هسته‌های دوتریوم (دو نسخه هیدروژن با جرم‌های اصلاح‌شده) بمباران کنند تا هلیوم بسازند.
از آن زمان، ما سعی کرده ایم از انرژی تولید شده توسط همجوشی هسته ای برای تولید برق بدون کربن استفاده کنیم. هدف از تحقیقات همجوشی دستیابی به چیزی است که “اشتعال” نامیده می شود. یعنی زمانی که واکنش همجوشی انرژی بیشتری تولید می کند.
کارولین کورانز، فیزیکدان پلاسما از دانشگاه میشیگان گفت:
خود ماده حاوی انرژی زیادی است. اما ما راهی برای انتشار آن نداریم. مگر اینکه از واکنش های شکافت یا مذاب استفاده کنیم.
شکافت چیزی است که در راکتورهای هسته ای موجود اتفاق می افتد. این فرآیند به جای ترکیب کردن اتم ها، آنها را از هم جدا می کند. دلیل علاقه محققان به ساخت یک راکتور همجوشی این است که تقریباً چهار برابر بیشتر از یک راکتور همجوشی انرژی تولید می کند.
الکس زیلسترا، فیزیکدان تجربی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، به دیلی بیست گفت که همجوشی فواید بسیاری دارد. به طور خاص، امکان همجوشی رادیواکتیو که ممکن است در راکتورهای شکافت رخ دهد، وجود ندارد. زیلسترا در بخشی دیگر از سخنرانی خود توضیح داد که همجوشی اساساً زباله های رادیواکتیو با عمر طولانی تولید نمی کند. سوخت آن، هیدروژن، تقریباً نامحدود و بسیار ارزان است. زیرا می توان آن را از آب دریا استخراج کرد. همجوشی هسته ای اساساً انرژی بدون کربن است که ما سال ها آرزویش را داشتیم.
دو نوع اصلی همجوشی وجود دارد که در حال حاضر به طور گسترده در حال تحقیق هستند: همجوشی محفظه اینرسی شامل استفاده از لیزر برای قرار دادن سوخت تحت فشار و حرارت شدید است. . همجوشی محفظه مغناطیسی که محققان برای دستیابی به آهنرباهای بسیار قوی برای تولید گرما و فشار استفاده می کنند که باعث همجوشی می شود.
در سال‌های اخیر، هر دو روش به پیشرفت‌های بزرگی در تحقیقات فیوژن منجر شده‌اند. سال گذشته تاسیسات احتراق ملی با کمک همجوشی محصور کننده اینرسی، توانست ما را یک قدم به احتراق نزدیکتر کند. محققان توانستند یک واکنش همجوشی ایجاد کنند که در آن بیشتر گرمای تولید شده از خود واکنش ناشی می شود، نه از لیزرهای موجود.
همچنین، سال گذشته در Common European Bull بریتانیا شاهد پیشرفت در تلاقی مغناطیسی بوده است. محققان توانستند 59 مگاوات انرژی را در بیش از پنج ثانیه تولید کنند که یک رکورد جهانی جدید است.
گفته می شود فقدان سرمایه گذاری یکی از عواملی است که برای چندین دهه تحقیقات مربوط به همجوشی را با مشکل مواجه کرده است. خوشبختانه اکنون شاهد افزایش سرمایه گذاری خصوصی در این حوزه تحقیقاتی هستیم و این می تواند به تسریع توسعه راکتورهای همجوشی کمک کند. سرمایه گذاران میلیاردها دلار سرمایه گذاری می کنند تا اولین کسانی باشند که از ادغام استفاده می کنند.
هیچ کس نمی داند چه زمانی به قدرت همجوشی خواهیم رسید. اما هر سال به آن نزدیکتر می شویم. انسان با پنل های خورشیدی خود قدرت نور خورشید را مسدود می کند. اما محققان گداخت هسته ای می خواهند خورشید را به زمین بیاورند.