همجوشی هسته‌ای پایدار با لیزر
محققان می‌گویند پالس‌های لیزری که چشمه‌های بسیار کوتاه،منظم و در هم تنیده نور هستند، ممکن است بتوانند اتمها را تا حد همجوشی به هم نزدیک کنند. آنها این واکنش را در دو جهت شبیه‌سازی کرده‌اند که اگر به سه جهت بیرون‌یابی شود، انرژی کافی برای واکنش پایدار همجوشی از دوتریوم یا تریتیوم ( ایزوتوپ‌های سنگین هیدروژن) را فراهم خواهد کرد.
مشاور این پژوهش ومقاله «احمد زویل» برای کارهایش در شیمی نور جایزه نوبل گرفته است.کارهای اونشان داد که پالس‌های نوری بسیار کوتاه می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را کلید بزنند. ایده اصلی این تحقیق هم از همین‌جا آمده است وتلاش می‌کند نشان دهد، پالس‌های لیزری می‌تواند باعث نزدیکی و فائق آمدن اتمها بر مانع کولن شده که باعث دفع اتمها از هم می‌شود. این فرآیند باعث همجوشی اتمها و ایجاد حرارت می‌شود. بنابراین کافی است تا تعداد زیادی واکنش با لیزر فعال شود تا حرارت کافی برای ادامه واکنش را فراهم کند. اما مسئله انجام دادن این کار به صورت کنترل شده است و محققان دهه‌ها است به دنبال راه حل این واکنش کنترل شده می‌گردند.
مقاله جدید که در Chemical Physical Letters منتشرشده است اصول اولیه شبیه‌سازی‌هایی را شرح می‌دهد که چطور دوتریوم و تریتیوم را می‌توان با پالس‌های لیزر آنقدر به هم نزدیک کرد که جوش بخورند و هلیوم تولید کنند. «پیتر ولینس» نویسنده همکار این مقاله می‌گوید:« چیزی که مانع نزدیک شدن آنها به هم می‌شود، بار مثبت هسته اتمها است». او می‌گوید تکرار شبیه سازی‌های دو بعدی برای انجام این کار ضروری است. مسئله در حقیقت پیدا کردن راهی برای الکترون‌ها است که یک بعد دیگر به ماجرا اضافه می‌کند و همین گروه یا گروه دیگری در آینده برای آن راه حلی پیدا خواهند کرد. بدون الکترون‌ها نزدیک کردن اتمها در حدی که به هم پیوند بخورند امکان‌پذیر است.
یکی از راه حل‌ها همجوشی میونی است که در ان الکترون‌های دوتریوم تریتیوم با میون‌ها جایگزین می‌شوند. این کار به معنای جایگزین کردن الکترون‌ها با چیزی 208 مرتبه سنگین‌تر است که باعث آب رفتن 200 مرتبه‌ای فاصله‌ها در اتم و راحتی عمل همجوشی می‌شود. امامتاسفانه میون‌ها عمر کوتاهی دارند و انرژی مصرفی برای واکنش در این صورت بیشتر از انرژی تولیدی می‌شود.
به دلیل این‌که واکنش در مقیاس کوانتومی روی می‌دهد و قوانین، خصوصیات و رفتار ذرات اتمی در این مقیاس فرق می‌کنند و ذرات خصوصیات همزمان ذره و موج را دارند، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ به میان می‌آید. در این صورت دانستن موقعیت وسرعت دقیق ذره به صورت همزمان غیرممکن می‌شود که برای تنظیم پالس لیزری ضروری است. بنا بر این آن‌طور که تیم تحقیقاتی توضیح می‌دهد پالس لیزری باید باید بسیار دقیق و دارای انواع فرکانس‌های باشد.
بنابراین مرحله بعدی تحقیقات روی این موضوع متمرکز می‌شود که بهترین ترکیب این پالس برای انجام آزمایش واقعی چیست. در این صورت همجوشی هسته‌ای پایدار یه قدم به حقیقت نزدیک‌تر خواهد شد، منبعی از انرژی که بی‌پایان و بسیار پاک خواهد بود و راکتورهای همجوشی مصایب راکتورهای هسته‌ای رایج که در آنها شکافت رخ می‌دهد را نخواهند داشت.
علی رنجبران
No tags for this post.
