خب بزار داستان رو اینجوری شروع کنیم: یه پروژه بین‌المللی خیلی خفن به اسم ITER تو فرانسه دارن انجام میدن، که هدفش تولید برق تمیز با استفاده از همجوشی هسته‌ایه. همجوشی هسته‌ای همون انرژی‌ایه که خورشید و ستاره‌ها دارن ازش استفاده می‌کنن، یعنی دو تا اتم سبک رو، معمولاً دوتریم و تریتیم (این دوتا شکل خاصی از هیدروژن هستن)، با هم قاطی می‌کنن و یه عالمه انرژی آزاد میشه. حالا این وسط کلی چالش هست، چون شرایطش خیلی سخت و کنترلش پیچیده‌ست.
یکی از مشکلات بزرگی که توی این رآکتورهای همجوشی هست، اینه که دیواره داخلی رآکتور یا همون «توکاماک» (توضیح: توکاماک یه مدل خاص رآکتور همجوشیه که توش پلاسما رو با میدون مغناطیسی قوی گیر می‌ندازن)، موقع کار شدیداً داغ میشه و ممکنه موادش وارد پلاسما بشه. پلاسما هم در واقع حالت چهارم ماده‌ست، خیلی داغ و پرانرژی، که توش واکنش همجوشی رخ میده. حضور مواد اضافی تو پلاسما، باعث میشه کارایی همجوشی بیاد پایین و کلی دردسر درست می‌کنه.
اینجاست که داستان بورون شروع میشه! دوستای دانشمندمون توی ITER تصمیم گرفتن واسه اینکه پلاسماشون رو تمیز نگه دارن، از بورون استفاده کنن. خود بورون یه عنصر شیمیاییه که خاصیت‌های جالبی داره، و یکی از کارایی که می‌تونه بکنه اینه که وقتی میاد روی دیواره‌های داخلی توکاماک، از وارد شدن ناخالصی‌ها به داخل پلاسما جلوگیری می‌کنه. به این کار می‌گن “boronization” یعنی پوشش دادن سطح با یه لایه نازک بورون.
این تکنولوژی boronization قبلاً تو رآکتورهای کوچیک‌تر و آزمایشی استفاده شده، اما حالا قراره توی بزرگ‌ترین توکاماک دنیا یعنی ITER با ابعاد خیلی بزرگ اجرا بشه. متخصصا باید دقیق مدل سازی کنن و طراحی انجام بدن که روش تزریق بورون چطور باشه و کمترین اختلال رو تو کار همجوشی به وجود بیاره. تازه باید مطمئن باشن استفاده از بورون با اون ساختار خیلی حساس دیواره‌های داخلی جور در میاد.
طبق حرفای مسئولین پروژه، الان تقریباً شبیه‌سازی‌ها و طراحی‌های اولیه تزریق بورون تموم شده و تیم مهندسی وارد فاز بعدی کار یعنی پیاده‌سازی میشن. این نشون میده ITER داره با سرعت خوبی جلو میره و هدفش رسیدن به تولید برق پاک و پایدار از طریق همجوشی تا چند سال آینده‌ست.
در کل دارن برنامه‌ریزی می‌کنن که این روش تزریق بورون یه جورایی استاندارد بشه واسه توکاماک‌های بعدی، چون هم باعث تمیزی پلاسما میشه و هم می‌تونه راندمان تولید انرژی رو کلی ببره بالا. تازه قضیه اینه که با این کار، احتمال خراب شدن یا آسیب دیدن دیواره رآکتور خیلی کم میشه، پس عمر مفید دستگاه هم میره بالا.
خلاصه که اگه یه روزی برق خونه‌مون از انرژی همجوشی بیاد، خیلی ازش مدیون همین ایده‌های خلاقانه و کار تیمی دانشمندها از سرتاسر دنیا هستیم! البته هنوز کلی راه مونده، ولی این حرکت تزریق بورون یه قدم خیلی مهم بود که الان داره تو بزرگ‌ترین رآکتور همجوشی دنیا انجام میشه. خیلی جذابه نه؟!
منبع: +
