خورشید مصنوعی چینی پلاسما را 2.6 برابر گرم تر از خورشید حفظ کرد - وبلاگ بهسایا

به گزارش وبلاگ بهسایا، رآکتور آزمایشی ابررسانای پیشرفته توکاماک چین پیروز شد برای مدت 17 دقیقه پلاسما را 2.6 برابر داغ تر از گرمای خورشید نگه دارد.

به گزارش خبرنگار گروه علم و پیشرفت وبلاگ بهسایا به نقل از نیواطلس، این دستاورد علمی موجب ثبت یک رکورد تازه برای آموزشگاه علوم چین شده، زیرا راکتور ابررسانای آزمایشی توکاماک که به خورشید مصنوعی معروفیت دارد، توانسته دمای 70 میلیون درجه سانتیگراد (126 میلیون درجه فارنهایت) را برای 1056 ثانیه تجربه و ثبت کند.

پلاسمای با دمای بالا بخش مهمی از بسیاری از ابتکارات مرتبط با انرژی همجوشی در مقیاس بزرگ را تشکیل می دهد. هدف از این آزمایش ها شبیه سازی بعضی از شرایطی است که خورشید را به یک راکتور همجوشی قدرتمند برای گرم کردن منظومه شمسی مبدل نموده است. این دستاورد علمی در نهایت تأمین انرژی ایمن و پاک را برای انسان ها ممکن می نماید تا از استفاده از منابع تأمین انرژی آلاینده جلوگیری گردد.

گرما ارتعاش پرانرژی اتم هاست و این ارتعاش در دماهای بسیار بالا آنقدر شدید می گردد که اتم ها به طور تصادفی با سرعت کافی به یکدیگر برخورد می نمایند تا هسته های خود را به هم بچسبانند، آنها را با هم ترکیب نموده و یک عنصر اتمی نو ایجاد نمایند.

اگر از اتم های سبک وزن انتهای پایین جدول تناوبی بهره ببرید - مانند خورشید که هیدروژن را به هلیوم پیوند می زند - وزن اتم نو کمتر از ترکیب دو اتم اصلی تشکیل دهنده بوده و اختلاف جرم انها به عنوان انرژی گرمایی خارج می گردد. در هسته خورشید، دمای حدود 27 میلیون درجه سانتیگراد (48.6 میلیون درجه فارنهایت) در هر ثانیه حدود 620 میلیون متریک تن هیدروژن را به حدود 616 میلیون متریک تن هلیوم تبدیل می نماید و حدود 4 میلیون تن ماده را به انرژی تبدیل می نماید.

بخش کوچکی از این انرژی در نهایت به عنوان تابش الکترومغناطیسی به انسان ها در زمین می رسد و نور مرئی، نور ماورا بنفش، مادون قرمز، امواج رادیویی، اشعه ایکس و پرتوهای گاما را به ما می رساند. بدون این هدیه سخاوتمندانه خورشیدی انرژی لازم برای زندگی انسان ها تأمین نمی گردد. رآکتورهای همجوشی به سبک توکاماک مقیاس و گرانش بزرگ خورشید را ندارند، اما هدف آن ها گرم کردن اتم های هیدروژن - به ویژه، ایزوتوپ های دوتریوم و تریتیوم - تا نقطه ای است که آغاز به همجوشی نمایند.

دمای مورد نظربرای شبیه سازی این واکنش ها 150 میلیون درجه سانتیگراد (270 میلیون درجه فارنهایت) است. چین قبلاً به رکورد 160 میلیون درجه سانتیگراد (288 میلیون درجه فارنهایت) در مدت 20 ثانیه رسیده است و دمای 120 میلیون درجه سانتیگراد (216 میلیون درجه فارنهایت) را برای 101 ثانیه حفظ نموده است.

آخرین آزمایش توانایی توکامک چینی را برای تحمل دماهای شدید در دوره های طولانی تر نشان داد و دمایی را 2.6 برابر گرم تر از هسته خورشید به مدت 1056 ثانیه یا 17 دقیقه و 36 ثانیه تداوم بخشید. هیچ دستگاهی تا به حال پلاسمای با دمای بالا را برای 1000 ثانیه حفظ ننموده و لذا این یک نقطه عطف مهم است.

برای جلوگیری از ذوب شدن تأسیسات مورد استفاده بدین منظور، محفظه داخلی این دستگاه با استفاده از مقاوم ترین مواد موجود در برابر حرارت مانند تنگستن و کربن پوشیده شده است. از آنجایی که حتی این مواد نیز در صورت قرار گرفتن در معرض صدها میلیون درجه حرارت از بین می فرایند، پلاسمای فوق گرم شده با استفاده از میدان های مغناطیسی قدرتمند درست در وسط محفظه حفظ شده و تا حد امکان دور از دیواره ها نگهداری می گردد. مهم تر از همه، این دماهای بسیار بالا با استفاده از میزان کمی پلاسما نسبت به میزان کل محفظه به دست می آیند، بنابراین انرژی گرمایی قبل از رسیدن به دیواره های محفظه به سرعت از بین می رود.