جمعه ۲ آبان ۱۳۹۹ - Friday 23 October 2020
ايران امروز
iran-emrooz.net | Tue, 28.07.2020, 19:49

آغاز سوار کردن بزرگترین نیروگاه‌ همجوشی هسته‌ای جهان

مونتاژ بزرگترین نیروگاه همجوشی هسته‌ای جهان در پیچیده‌ترین عملیات مهندسی تاریخ بشر روز سه‌شنبه ۷ مرداد در جنوب فرانسه آغاز شد.

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از گاردین، انتظار می‌رود این نیروگاه‌ همجوشی هسته‌ای که نخستین نیروگاهی است که از پلاسما فوق‌داغ استفاده می‌کند تا انتهای سال ۲۰۲۵ تکمیل شود و تولید برق را شروع کند.

این پروژه نیروگاهی ۲۰ میلیارد یورویی به نام «ایتر» (Iter) همان واکنش‌هایی را که در خورشید رخ می‌دهد، شبیه‌سازی می‌کند و هدف از ساخت آن این است که ثابت شود تولید برق با همجوشی هسته‌ای در مقیاس تجاری امکان‌پذیر است.

وعده‌ استفاده از همجوشی هسته‌ای این است که می‌توان انرژی نامحدود و پاک تولید کرد، اما علیرغم ۶۰ سال پژوهش، این شیوه باید بر چالش‌های فنی مهار کردن مقدارهای بسیار بالای انرژی غلبه کند.

میلیون‌ها قطعه برای مونتاژ این این راکتور عظیم به کار خواهند رفت که وزنی حدود ۲۳۰۰۰ تن دارند و این پروژه پیچیده‌ترین عملیات مهندسی در تاریخ است.

حدود ۳۰۰۰ تن مغناطیس‌های ابررسانا که بعضی از آنها سنگین‌تر از یک جمبوجت هستند، به کابل‌های ابررسانی که طول کلی‌شان به ۲۰۰ کیلومتر می‌رسد، به هم متصل می‌شوند و همه این مجموعه در بوسیله بزرگترین کارخانه سردکننده جهان در درمای منهای ۲۶۹ درجه سلسیوس نگهداری می‌شوند.

امانوئل مکرون، رئیس‌جمهور فرانسه به همراه مقامات ارشد دیگر از کشورهای عضو ایتر از اتحادیه اروپا، بریتانیا، چین، هند، ژاپن، کره، روسیه و آمریکا در مراسم شروع مونتاژ راکتور همجوشی هسته‌ای شرکت داشتند.

شینزو آبه، نخست‌وزیر ژاپن در این مراسم گفت: «به باور من این ابداع انقلابی نقش مهمی در حل‌وفصل مشکلات جهانی مانند تغییر اقلیمی و تحقق جامعه پایدار عاری از کربن خواهد داشت.»

برنارد بیگوت، مدیر عامل ایتر نیز گفت: «امکان استفاده انحصاری از انرژی پاک معجزه‌ای برای سیاره ماه خواهد بود.» او گفت همجوشی هسته‌ای به همراه انرژی‌های تجدیدپذیر این امکان را ایجاد می‌کنند که وسائل حمل‌ونقل، ساختمان‌ّ و صنعت با برق کار کنند.

البته بیگوت گفت:‌«مونتاژ قطعات این ماشین مانند جور کردن یک پازل سه‌بعدی با زمان‌بندی حساس و با دقت یک ساعت سوئیسی است.»

پروژه ایتر در سال ۱۹۸۵ آغاز شد، اما بارها به تاخیر افتاد.

در فرآیند همجوشی هسته‌ای اتم‌های هیدروژن سنگین با هم ترکیب می‌شود و مقدار بسیار عظیمی انرژی آزاد می‌کنند، اما انجام این کار به حرارتی ۱۵۰ میلیون درجه سلسیوسی، یعنی ۱۰ برابر داغ‌تر از هسته خورشید، نیاز دارد.

سوخت هیدروژنی این نیروگاه از آب دریا به دست می‌آید و فقط چند گرم از آن کافی است، اما برای انجام همجوشی هسته‌ای باید مغناطیس‌های عظیمی را به کار برد تا پلاسمای با دمای فوق‌العاده بالا را در یک محفظه خلاء دونات‌شکل به نام «توکاماک» مهار کند.

این فرآیند، مانند راکتورهای معمول شکافت هسته‌ای، باعث تولید گاز دی‌اکسید کربن که در گرمایش جهانی نقش دارد، نمی‌شود. مزیت راکتورهای همجوشی این است که خطر ذوب شدن را ندارند و مقدار بسیار کمتری زباله‌های رادیواکتیو تولید می‌کنند.

پروژه ایتر نخستین نیروگاهی است که که پلاسمای «سوزان» یا خودحرارت‌دهنده را ایجاد می‌کند  و انتظار می‌رود حرارتی ۱۰ برابر بیشتر از حرارتی که صرف ایجاد آن می‌شود، تولید کند. این نیروگاه همچنین برای به کار افتادن نیاز به مقدار زیادی انرژی برق برای مغناطیس‌ها و وسائل علمی مورد استفاده دارد. اما هدف از این پروژه طراحی یک راکتور تجاری برای آینده نیست، بلکه صرفا ثابت کردن این ایده است که می‌توان همجوشی هسته‌ای را در مقیاس بزرگ انجام داد.

از جمله بخش‌هایی که در این پرژوه مونتاژ می‌شوند، که «کریوستات» با قطر ۳۰ متر است که هند آن را می‌سازد و با احاطه کردن راکتور دمای بسیار پایین مورد نیاز برای ابررسانایی را فراهم می‌کند. یکی از الکترومغناطیس‌های مورد استفاده در این پروژه که «سلنوئید مرکزی» نامیده می‌شود و بوسیله آمریکا ساخته شده است، دارای قدرت مغناطیسی در حدی است که می‌تواند یک هواپیمای بلند کند.

در روش‌همجوشی هسته‌ای اتم‌های دوتریوم و تریتیوم (دو ایزوتوپ سنگین هیدروژن) در شرایط مناسب با یکدیگر ترکیب شده، اتم سنگین‌تری به نام هلیوم تولید می‌کند. در این فرآیند همچنین ذره نوترون و مقدار زیادی حرارت تولید می‌شود و از این حرارت برای گرم کردن آب و تبدیل آن به بخار استفاده می‌شود. بخار تولید شده، پره‌های توربین را می‌چرخاند و در نهایت باعث تولید برق می‌شود.

در پروژه ایتر برای ترکیب کردن اتم‌های سنگین هیدروژن از پلاسمای به درون پلاسمای بسیار داغ با دمای ۱۵۰ میلیون درجه سلسیوس پرتاب می‌شوند. میزان انرژی که همجوشی هسته‌ای ایجاد می‌کند، چهار برابر میزان انرژی آزاد شده در شیوه معمول شکافت هسته‌ای است.




Iran Emrooz
(iranian political online magazine)
iran emrooz©1998-2020
e-mail:
ايران امروز (نشريه خبری سياسی الکترونیک)
«ايران امروز» از انتشار مقالاتی كه به ديگر سايت‌ها و نشريات نيز ارسال می‌گردند معذور است.
استفاده از مطالب «ايران امروز» با ذكر منبع و نام نويسنده يا مترجم مجاز است.