Index
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 153855
تاریخ انتشار : 30 بهمن 1389 0:0
تعداد بازدید : 168

انرژي پاک در دستان دانشمندان ايراني

رعنا آرش کيا رعنا آرش کيا چندي پيش خبري روي تلکس خبرگزاري ها قرار گرفت که تائيد کرد دانشمندان ايران توانسته اند به فناوري گداخت هسته اي دست پيدا کنند . بي شک اين نو آوري علمي را مي توان يکي از بزرگترين پيشرفت هاي علمي در ايران دانست چرا که فناوري گداخت يا همجوشي هسته اي يکي از پيچيده ترين بخش هاي دانش هسته اي است که مي تواند ضمن توليد انرژي بيشتر پسماندهاي کمتري توليد کند. در واقع از ديرباز آرزوي بشر دستيابي به منبعي از انرژي بوده که علاوه بر آنکه بتواند مدت مديدي از آن استفاده کند، توليد پسماندهاي خطرناک نيز در پي نداشته باشد. اکنون در هزاره سوم ميلادي اين آرزوي به ظاهر دست نيافتني کم کم به واقعيت مي پيوندد. اکنون بشر خود را آماده مي کند تا با ساخت اولين رآکتور گرما هسته اي (همجوشي هسته اي) آرزوي نياکان خود را تحقق بخشد. سوختي پاک و ارزان به نام هيدروژن انرژي توليدي سرشار و پسماندي بسيار پاک به نام هليوم. با اين حال اخيرا دانشمندان کشورمان در طرحي تازه که به همت متخصصين پلاسما و گداخت هسته اي با موفقيت به انجام رسيده است، موفق به دستيابي فناوري طراحي و ساخت تارگت هاي پليمري و شيشه اي محقق شده اند و در زمينه همجوشي هسته اي به روش محصور سازي اينرسي به كمك باريكه هاي ليزر نيز تحقيقات گسترده اي با موفقيت انجام شده است. با دستيابي به اين فناوري نخستين مجموعه ليزري كشور فرصت مطالعه و پژوهش در زمينه برهمكنش ليزرهاي پر انرژي و پر توان با ماده به وجود آمده است كه علاوه بر حاصل آمدن تجربه و شناخت عملي در مورد ساز و كارهاي محصور سازي پلاسماي چگال به روش اينرسي و انجام همجوشي هسته اي و كسب دانش فني ساخت تاسيسات ليزري پر توان، بستر مناسب جهت انجام گداخت هسته اي، طراحي و ساخت تسهيلات گداخت هسته اي، طراحي و ساخت راكتور آزمايشي گداخت هسته اي اينرسي در كشور فراهم مي شود.مهمترين كاربردهاي سيستم ليزري Nd:Glass دستيابي به طراحي و ساخت راكتور مولد برق از طريق فرايندهاي گداخت هسته اي محصورسازي اينرسي، دستيابي به ليزرهاي پرقدرت و پرانرژي، دستيابي به سوخت دوتريم و تريتيم و سوخت هاي غير اكتيو تارگت، كاربردهاي راهبردي و ارتقاي تراز قدرت ملي مي باشد. مهمترين تجربه منظم در زمينه استفاده از ليزر براي گداخت هسته اي به كشور آمريكا تعلق دارد كه با تجربه هفت ساله در زمينه ساخت يك خانواده از ليزرهاي حالت جامد از اوايل دهه 1970 آغاز مي شود كه در آن سيستم Janus با انرژي خروجي حدود80 ژول و يك باريكه در سال 1974در آزمايشگاه ملي لارنس ليور مور ساخته شد و سنگ بناي ارتقا و ساخت سه سيستم گداخت ليزري Cyclops ، Argus ، Shiva بر آن قرار گرفت.مشكلات موجود به تدريج با افزايش انرژي خروجي تا kJ 2 در سيستم Argus به خوبي شناخته و مرتفع شد و آخرين عضو اين خانواده، Shiva ، در واقع مجموعه اي متشكل از تمام تجربيات كسب شده بر روي Argus است.سيستم Shiva بزرگترين تسهيلات گداخت ليزري دنيا در دهه 1970 ميلادي بود كه تا سال 1981 از آن استفاده شد، اين سيستم با 20 باريكه ليزر هر يك با انرژي حداكثر J 750 و قطر هر باريكه cm 20 به حداكثر توان قله TW 28 دست يافت و ركورد تعداد كل نوترونهاي حاصل از همجوشي هسته اي با استفاده از سيستم Shiva ، 1010 × 3/3 نوترون و چگالي سوخت 50> مي باشد. تسهيلات گداخت ليزري NOVA با kJ 80 انرژي خروجي كل و 10 باريكه هريك به قطر cm 40 در سال 1984 راه اندازي شد و سپس انرژي خروجي آن با ارتقاء سيستم تا kJ 100~ افزايش يافت. حداكثر كل تعداد نوترونهاي ثبت شده با سيستم NOVA در حد 1013 نوترون مي باشد كه با تپ kJ 20 با پهنايns 1 از طريق هماهنگ سوم باريكه اصلي در طول موج µm 35/0 بر روي هدف كروي به قطر mm 1 با سوخت DT و فشار داخلي atm 10 به دست آمد. سيستم NOVA ارتقاء يافته، تا اواخر دهه 1990 ميلادي مورد استفاده قرار گرفت.در سال 1996 پروژه ساخت تسهيلات ملي گداخت 1(NIF) مورد تصويب كنگره آمريكا قرار گرفت و يك برنامه ده ساله براي تكميل آن در نظر گرفته شد. NIF به همراه سيستم ليزري مشابهي به نام LMJ 2 هر يك با انرژي خروجي MJ 8/ 1 بر روي هارمونيك سوم در طول موج µm 35/0 بزرگترين پروژه هاي ساخت سيستم هاي ليزري از آغاز اختراع ليزر تاكنون به شمار مي روند.اولين تجربه با يكي از باريكه هاي خروجي NIF در سال 2004 انجام شده است در سال 2010، NIF به انرژي MJ 3/ 1 رسيد و قرار است در سال 2011 سيستم به حداكثر توانايي خود دست يابد. اما هم اکنون ايران با طراحي و ساخت دستگاه گداخت هسته اي به روش محصورسازي الكتروستاتيكي اينرسي به عنوان ششمين كشور دارنده اين فناوري در دنيا دست يافته است .پيش از اين كشورهاي آمريكا، ژاپن، كره جنوبي، استراليا و فرانسه، به اين فناوري دست يافته بودند. كشور آمريكا در حال حاضر با اين روش درصدد انجام واكنش گداخت هسته اي پيشرفته پروتون بور است.از جمله مزايا و قابليتهاي اين دستگاه مي توان به محصور سازي يون ها به روش الكتروستاتيكي در مركز دو كره هم مركز، بيشينه ولتاژ كاري 135 كيلوولت، بيشينه جريان الكتريكي 250 ميلي آمپر، مقاومت الكتريكي پلاسما بيش از 1 مگا اهم، انجام واكنش گداخت هسته اي D-D به صورت پيوسته، گسيل پيوسته بيش از 106 نوترون در هر ثانيه در اثر فرايند گذاخت هسته اي D-D و امكان انجام گداخت هسته اي با هر سه نسل سوختهاي گداخت هسته اي است.دستگاه IR-IECF كاربردهاي بسياري دارد كه اين كاربردها كمك زيادي به فعاليتهاي علمي كشور خواهد كرد. استفاده از اين دستگاه تنها روش در جهان است كه قابليت انجام گداخت هسته اي پيوسته p-11B را به صورت فرايند Radiation-Free دارد.دستگاه گداخت هسته اي چشمه پيوسته نوتروني، چشمه پيوسته پروتون و چشمه پالسي و پيوسته اشعه ايكس سخت را توليد مي نمايد.ايزوتوپ ها و راديو ايزوتوپهاي پزشكي براي تشخيص و درمان سرطان ها، تريتيم و هليوم 3 و سنها و جواهر آلات اتمي محصولاتي هستند كه به وسيله دستگاه مي توانيم آنها را توليد كنيم. از ديگر قابليتهاي ارزشمند دستگاه IR-IECF مي توان به فعال سازي نوتروني، فعال سازي پروتوني، رديابي مواد منفجره پيشرفته، از بين بردن پسماندها و زباله هاي هسته اي با نيمه عمر بالا حاصل از فرايندهاي شكاف هسته اي، استحاله و از بين بردن مواد راديو اكتيو كه عدد اتمي بالايي دارند، راديو درماني، بررسي خواص الكتريكي، اپتيكي و مكانيكي جامدات، استريليزه كردن تجهيزات پزشكي و صنايع غذايي، شناسايي و از بين بردن زباله ها و پسماندهاي شيميايي كه به روشهاي ديگر امكان پذير نيست، نيروي پيشران سفينه هاي فضايي كه در صنايع هوا فضا و موشكي كاربرد فراواني دارد و راكتور تحقيقاتي گداخت هسته اي اشاره كرد. * منبع: روزنامه رسالت، شنبه 30 بهمن 1389