مشاوره رایگان تحصیلی
منو

روشی که امیدها را برای گداخت هسته‌ای بر‌می‌انگیزد

+ 145
رأی شما
- 139

راز موفقیت در همجوشی هسته‌ای، لیزر، آهنربا و یک نیروی بزرگ موسوم به زی-پینچ (یا تنگش زتا) است.

تخلیه‌ی الکتریکی شدید ماشین Z در آزمایشگاه ملی ساندیا برای راه‌اندازی همجوشی هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ماشین Z واقع در آزمایشگاه ملی ساندیا در نیومکزیکو، شدیدترین پالس‌های جریان الکتریکی را روی زمین تخلیه می‌کند. در این ماشین، جریانی به میزان میلیون‌ها آمپر به سمت یک استوانه‌ی فلزی با ابعاد مدادپاک‌کن می‌تواند فرستاده شود که باعث القای میدان مغناطیسی می‌شود و آن به نوبه‌ی خود، نیرویی به نام زی-پینچ (تنگش زتا) (Z pinch) را ایجاد می‌کند که در کسری از ثانیه استوانه را خرد می‌کند.

از سال 2012 پژوهشگران از این نیرو برای انفجار درونی استوانه‌های پر شده با ایزوتوپ‌های هیدروژن استفاده کرده‌اند به امید آنکه به دما و فشار بسیار بالای مورد نیاز برای تولید انرژی از طریق همجوشی هسته‌ای دست یابند. آن‌ها علی رغم همه‌ی تلاش‌های خود، هنوز موفق نشده‌اند تا به احتراق مورد نظر دست یابند؛ نقطه‌ای در واکنش گداخت که انرژی‌ای بیشتر از آنچه که صرف تولید آن شده، بدست می‌آید تا از آن پس واکنش بدون نیاز به انرژی خارجی ادامه یابد و به اصطلاح خودنگه‌دار (self-sustaining) شود.

دانشمندان پس از اضافه کردن دو جزء دیگر فکر می‌کنند که سرانجام در مسیر درستی قرار گرفته‌اند. پژوهشگرانی که روی گداخت لختی خطی مغناطیسی (MagLIF) آزمایشگاه ساندیا کار می‌کنند، میدان مغناطیسی ثانویه‌ای را به سیستم اضافه کردند تا از نظر حرارتی سوخت هیدروژنی را عایق‌بندی کنند و نیز از یک لیزر به منظور پیش‌گرمایش آن بهره گرفتند (اینجا را ببینید). در اواخر ماه نوامبر آن‌ها سیستم را با استفاده از جریان الکتریکی‌ای به میزان 16 میلیون آمپر، میدان مغناطیسی به قدرت 10 تسلا و لیزر سبزی با انرژی 2 کیلو ژول برای اولین بار مورد آزمایش قرار دادند.

مارک هرمن (Mark Herrmann) سرپرست ماشین Z در ساندیا می‌گوید: «نتایج هیجان‌انگیز بود و نشان می‌داد که سیستم همانگونه که انتظار داشتیم، عمل می‌کرد.»

این آزمایش 1010 نوترون پرانرژی را نتیجه داد که معیاری برای تعداد واکنش‌های همجوشیِ رخ‌ داده می‌باشد و نیز رکوردی برای MagLIF محسوب می‌شود؛ اگرچه هنوز به حد مطلوب دست نیافته است اما با این وجود، این آزمایش کاربرد مناسب روش‌های مبتنی بر توان پالسی را در گداخت هسته‌ای نشان می‌دهد. دیوید همر (David Hammer) متخصص فیزیک هسته‌ای از دانشگاه کرنل می‌گوید: «به نظر می‌رسد که در اسرع وقت به بهره‌ی قابل‌توجهی با استفاده از توان پالسی دست می‌یابیم.»

بودجه‌ی پروژه‌ی MagLIF به ارزش سالانه 5 میلیون دلار ، در مقایسه با پروژه NIF در کالیفرنیا با بودجه‌ی 3.5 میلیارد دلار و پروژه ITER در فرانسه با بودجه‌ی 20 میلیارد دلار نسبتاً محدود است. در پروژه‌ی NIF از لیزری با انرژی 2 مگا ژول برای انفجار کپسول‌های سوخت استفاده می‌شود و در پروژه‌ی ITER ده‌ها هزار تن آهنربای ابررسانا در یک توکامک دونات‌شکل مورد استفاده قرار می‌گیرد تا پلاسما در سر جای خود برای دستیابی به همجوشی هسته‌ای خودنگه‌دار، باقی بماند.

هردو پروژه با مشکلاتی مواجه‌اند. بعد از یک تلاش پیوسته‌ی دوساله، NIF تا تاریخ مورد نظر در سال 2012 به حد احتراق مورد انتظار برای همجوشی دست پیدا نکرد. هرمن می‌گوید که بهره‌ی همجوشی آن به طور قابل‌توجهی تا 1016 نوترون در آزمایش آخر افزایش پیدا کرده است اما با کاهش بودجه‌ در سال 2014 روبروست و به همین ترتیب، پروژه‌ی ITER نیز نیاز به زمان و بودجه‌ی بیشتری دارد و به نظر نمی‌رسد که تا سال 2027 قابل بهره‌برداری باشد؛ در حالی که پیش‌بینی اولیه‌ی آن 11 سال کمتر از این زمان بوده است.

پروژه‌ی MagLIF نه تنها ارزانتر است بلکه به نظر می‌رسد که مزایای فنی نیز داراست. لیزر بکار رفته در آن علاوه بر پیش‌گرمایش سوخت هیدروژنی، آن را رساناتر و در نتیجه بیشتر مستعد پذیرش نیروی زی-پینچ قرار می‌دهد. بعلاوه در مقاله‌ای که در اواخر سال گذشته منتشر شد، پژوهشگران MagLIF شواهدی آوردند مبنی بر آنکه میدان مغناطیسیِ ثانویه‌ی بکار رفته و همچنین عایق‌سازی سوخت ممکن است اثر جانبی خوشایندِ ایجاد ثبات استوانه را هنگام انفجار به همراه داشته باشد (اینجا را ببینید). استفان اسلوز (Stephen Slutz) یکی از پژوهشگران ساندیا که سیستم MagLIF را در سال 2009 پیشنهاد کرد، می‌گوید که اگر چنین باشد، ناپایداری‌های هیدرودینامیکی که می‌توانند سوخت و انرژی را قبل از آنکه همجوشی آغاز شود، پراکنده کند، کاهش پیدا می‌کند.

طی چند سال آینده، پژوهشگران MagLIF قصد دارند تا هر سه شاخص را در دسترس قرار دهند. آن‌ها قادرند ماشین Z را تا 27 میلیون آمپر، میدان مغناطیسی را تا 30 تسلا و انرژی لیزر را تا 8 کیلوژول ارتقاء دهند. آن‌ها همچنین قصد دارند در سوخت از دو ایزوتوپ دوتریوم و تریتیوم باهم استفاده کنند تا بهره نوترونی افزایش پیدا کند. آن‌ها امیدوارند تا سال 2015 به بهره‌ی 1016 نوترون یا حدود 100 کیلوژول انرژی دست یابند که برای احتراق مورد نظر کافی می‌باشد.

psi.ir

+ 145
رأی شما
- 139



www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
زمین تخت گرایان (127 پاسخ)
نخستین مریخ‌لرزه ثبت شد! (0 پاسخ)
بسط تیلور (6 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (15 پاسخ)
مشکل دهم ثانیه تایمر (15 پاسخ)
انتقال الکترون در جریان الکتریکی (2 پاسخ)
ساخت اولین قلب با چاپگر سه‌بعدی و رگ و پی انسانی (0 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خودرا از دست ميده؟ (36 پاسخ)
نیرویی که جسم به زمین وارد میکند (1 پاسخ)
نخستین عکس واقعی از افق رویداد سیاهچاله منتشر شد (0 پاسخ)
آیا در سیاه چاله نیروی گرانش به بینهایت میل میکند؟ (11 پاسخ)
نوشتن معادلات قیدی و دیفرانسیلی (2 پاسخ)
فیزیک مطلق و اثبات کاملا دقیق اشتباه بودن فرمول معروف انرژی (68 پاسخ)
اثبات قضیه استوارت و نقطه لومواین (4 پاسخ)
فشار برحسب واحد مارتینی (1 پاسخ)
اثبات قانون دوم نیوتن (15 پاسخ)
حرکت دورانی حول محور ثابت (5 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (5 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (27 پاسخ)
دانلود رایگان کتاب فیزیک هالیدی جلد 1 به زبان فارسی (25 پاسخ)
انرژی چیست؟ (1 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (4 پاسخ)
راهنمایی برای انتخاب کتاب ریاضی و فیزیک (8 پاسخ)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (112 پاسخ)
آیا اعداد اول فرمول دارند؟ (37 پاسخ)
آشيل و لاكپشت (29 پاسخ)
نواحی در بسط لوران (22 پاسخ)
مقایسه فونون و فوتون (8 پاسخ)
مطابق فیزیک مطلق، انبساط جهان توسط نیروی دافعه بین اجرام (7 پاسخ)
اثبات حیرت اور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (12 پاسخ)
حل معمای بزرگ دویصد سالۀ تاج خورشیدی با فیزیک مطلق (1 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (24 پاسخ)
نمایی از کهکشان مارپیچی M101 (0 پاسخ)
مغناطیسه کردن یک سیال در حال عبور از یک لوله (0 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (0 پاسخ)
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (26 پاسخ)
بیگ بنگ و سیاهچاله ها (3 پاسخ)
فرمول برای تعیین قدرت عدسی (3 پاسخ)
غبار و نور ستاره‌ای در سحابی M78 (0 پاسخ)
کاوشگر ژاپنی از یک سیارک نمونه‌برداری کرد! (0 پاسخ)
معما های سخت (333 پاسخ)
خورشید در آرامش (0 پاسخ)
پاک شدن ویروس اچ‌آی‌وی پس از پیوند سلول‌های بنیادی (0 پاسخ)
واضح‌ترین عکس از اولتیما تولی (0 پاسخ)
تصاویر نجومی (1989 پاسخ)
آیا این یک پارادوکسه؟! (1 پاسخ)
کیهان و کائنات؛ فیزیک یا ریاضی؟ (9 پاسخ)
فیزیکدانان و شکار ذرات شبح‌وار (0 پاسخ)
اثر میدان مغناطیسی زمین در مدار زمین آهنگ چگونه است؟ (0 پاسخ)
در جستجوی جرم گمشده کیهان (0 پاسخ)
شاید “ماده تاریک” اصلا وجود نداشته باشد! (0 پاسخ)
۱۴ سال نگاه به ساعت برای اثبات نظریه نسبیت اینشتین (1 پاسخ)
پایان ۱۵ سال کاوش در مریخ (0 پاسخ)
سوال در مورد پرتاب موشک ماهواره بر و چرخش فیلم (1 پاسخ)
میدان دید عریض از خورشید گرفتگی (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (93 پاسخ)
“سیاهچاله‌ها” در کیهان نخستین چگونه شکل گرفتند؟ (0 پاسخ)
اندیس بالانویس (8 پاسخ)
نمای یک کهکشان از لبه (0 پاسخ)
کهکشان راه شیری واقعأ یک دیسک مسطح نیست! (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
واکنش پستانداران گرمسیری به گرمایش زمین چیست؟
استرس خود را با طبیعت درمان کنید!
هابل مرغابی وحشی کیهانی را شکار کرد
لنز طبی گمشده‌ی این زن، پس از ۲۸ سال در پلک او پیدا شد!
ستاره‌ها نه تنها می‌تابند بلکه منعکس کننده‌ی نور نیز هستند!
خاصیت اعجاب‌انگیز عصاره‌ی دانه‌ی آووکادو
در ۵ دقیقه فشار خون را کاهش و عملکرد مغزتان را افزایش دهید
ارتباط افزودنی خوراکی و ضعف سیستم ایمنی بدن در مقابل آنفولانزا
باکتری‌هایی که از دهان به مغز می‌رسند!
بازگشت قدرتمندانه کیا ریو
کشف دو گونه‌ی جدید انسانی در آسیا
میکروب‌هایی که در عمیق‌ترین نقطه‌ی اقیانوس زندگی می‌کنند
با موش‌های فضانورد آشنا شوید!
ساخت ربات‌هایی الهام گرفته شده از سلول‌ها
تحقیقات نشان می‌دهد محصولات تراریخته ضرری ندارند
اولین سیاره‌ی قابل سکونت چقدر به ما نزدیک است؟
دریافت بیش از حد ویتامین دی مضر است
کشف بلندترین درخت گرمسیری جهان
استفاده زیاد از موبایل، خطری ندارد
از خیال تا واقعیت! آیا ماشین زمان ساخته شده است؟
ثبت تصویر برآمدگی هسته‌ی کهکشانی دوردست
تکنولوژی چاپ سه‌بُعدی، قلبی با سلول‌های انسانی ساخت
اتمسفر زمین، خود سرنخی برای وجود حیات بیگانه است!
پیژامه‌ی هوشمند و تاثیر آن در بهبود الگوی خواب!
عامل قدرتمندترین پدیده‌ی الکترومغناطیسی جهان چیست؟
دلیل علمی وقوع سیل‌های بی‌سابقه در ایران
فیزیکدانان موفق به ایجاد اَبَربلورهای پایدار شدند
چه چیز باعث ایجاد ارتباط بین سلول‌ها می‌شود؟
سلاح‌های لیزری به میدان جنگ می‌آیند
ستاره‌شناسان، منظومه‌ای بسیار نادر را کشف کردند!
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
ریوگو، اسرار حیات بر روی زمین را فاش می‌کند (0+)
کاکائو خستگی را کم می‌کند (0+)
ساکنان قطب‌شمال، گرمایش زمین را سریع‌تر احساس می‌کنند (0+)
چرا مسابقات اتومبیل‌رانی فرمول E مهم است؟ (0+)
برای اولین بار؛ مشاهده‌ی ادغام امواج ضربه‌ای (0+)
راه‌حلی برای برقراری آرامش در زندان! (0+)
دانشمندان موفق به درمان بیماری تالاسمی بتا شدند! (0+)
اگر قند نخوریم، چه اتفاقی برای بدنمان می‌افتد؟ (0+)
چرا فضانوردان، پس از ماموریت‌های فضایی تبخال می‌زنند؟ (0+)
مسابقه‌ی علمی هفتگی شماره‌ی ۱۹ (0+)
بزرگترین خبر علمی قرن! اولین تصویر واقعی از سیاهچاله منتشر می‌شود (0+)
تلاش زمین تخت گرایان برای اثبات ادعاهای خود (0+)
دانشمندان با استفاده از دی‌ان‌ای، کامپیوتر بیولوژیک می‌سازند! (0+)
یافته‌ی دانشمند ایرانی درباره‌ی خطر نوشیدن چای داغ (0+)
برای سفر به مریخ آماده شوید! (0+)
ادامه ...