خب رفقا، ببینید، دنیای انرژی داره یه جورایی وارد دوره جدیدی میشه و گداخت هسته‌ای (یعنی اون تکنیکی که می‌خوان مثل خورشید، با ذوب کردن اتم‌ها انرژی بگیرن)، کلی چالش داره. یکی از بزرگ‌ترین دردسرهاش، بحث کنترل گرمای فوق‌العاده زیادیه که توی راکتور گداخت ایجاد میشه. تازه داریم راجع‌به دمای بالای ۱۰ هزار درجه سلسیوس حرف می‌زنیم! یعنی داغ‌تر از خورشید.
حالا یه تیم بین‌المللی در مرکز MAST Upgrade توی انگلیس دور هم جمع شدن و با همکاری UKAEA (مرکز انرژی اتمی بریتانیا)، دانشگاه TU Eindhoven، مرکز مختلفی مثل DIFFER (یه مرکز محقق هلندی) و مجموعه EUfrofusion، تونستن یه اختراع جالب رو امتحان کنن که به نظر میاد این مشکل رو تا حد زیادی حل می‌کنه.
ایده اصلی اینه: قسمت خروجی یا همون اگزوز راکتور، که بهش توی این سیستم «دیوِرتور» (Divertor) میگن — یعنی اون قسمتی که باید داغ‌ترین و پرانرژی‌ترین مواد رو تحمل کنه — تا حالا شبیه اگزوز کوتاه ماشین‌ها بوده و حسابی زیر فشار بوده. اما توی طرح جدید یه چیزی ساختن به اسم «سوپر-ایکس» (Super-X) با پایِ بلند (یعنی مسیر خروجی طولانی‌تر).
این پای بلند چه فایده‌ای داره؟ خیلی ساده، وقتی مسیر خروجی طولانی‌تر باشه، پلاسما (همون گاز ابر داغ سوخت هیدروژنی که توی راکتور می‌سوزه) وقت بیشتری داره که خنک بشه و وقتی به دیواره می‌رسه دیگه به اون شدت به دیواره نمی‌کوبه. یعنی بار گرمایی تا دَه برابر کمتر شده! تصور کن، ده برابر کمتر شدن گرما روی دیوارها، یه جور معجزه است.
طبق حرفای جیمز هریسون، رئیس بخش علمی MAST Upgrade، این دستاوردا نشون داد میشه شرایط پلاسما رو توی دیورتور‌های راکتور مستقل کنترل کرد؛ یعنی بدون اینکه تاثیر منفی روی مرکز راکتور و جایی که انرژی اصلی تولید میشه بذاره. این خیلی مهمه، چون توی آینده – اگه قراره راکتور دائم‌کار داشته باشیم – باید لبه‌های داغ رو مدیریت کنیم بدون اینکه ماجرای درون راکتور به هم بریزه.
اوکی، حالا جالب‌ترش می‌خوای؟ این سیستم سوپر-ایکس فقط ایده نبود – واقعاً امتحان کردنش و جواب دادنشم حتی راحت‌تر از مدل‌های قدیمی بود. مهندسا میگن اینطوری هم مدیریت راحت‌تره، هم اگه لازم باشه میشه با کمی تغییر دادن طراحی، کشف‌های بیشتری هم داشت و خرج مهندسی رو پایین آورد. خلاصه، واسه کسایی که قراره تو آینده راکتور طراحی کنن مثل یه گنج شد.
باب کول از تیم DIFFER و TU/e هم تاکید کرد که این طرح‌های جایگزین مثل سوپر-ایکس می‌تونن کلی به راکتورای آینده کمک کنن و شرایط خیلی بهتری برای دیورتور (همون بخش خروجی) فراهم کنن.
در کل دنیای هسته‌ای حسابی افتاده دنبال راه‌حل برای مدیریت حرارت راکتورها. مثلاً چند وقت پیش توی یه مرکز دیگه به اسم DIII-D تو آمریکا، اومدن با یه روش متفاوت کار کردن: شکل پلاسما رو به چیزی به اسم «نگاتیو تری‌اینگیولاریتی» تغییر دادن (یعنی پلاسمای منفی-مثلثی – یه نوع شکل‌دهی خفن برای پلاسما تا بتونن عملکرد قوی‌تری بگیرن و گرما رو هم کنترل کنن).
یه نکته مهم: این سیستم سوپر-ایکس نه‌تنها قدرت کنترل لبه رو زیاد کرده، بلکه دیگه لازم نیست وسط راکتور رو برای کنترل گرما دست بزنی، یعنی به هسته‌ای که انرژی اونجاس آسیبی نمی‌رسه. همین باعث میشه راکتورها پایداری بیشتری داشته باشن و حتی امید به راکتورای گداخت تجاری بیشتر بشه.
کل این یافته‌ها رو هم تو مجله Nature چاپ کردن که یعنی قضیه واقعاً جدیه و اهل فن هم کلی استقبال کردن.
خلاصه اگر بخواید بدونین چه خبره: آینده انرژی خیلی به این نوع ایده‌ها وابسته است و شاید چند سال دیگه، این اختراعات اساسی‌ترین بخش برق جهان رو تشکیل بدن. فعلاً امیدوار باشیم که تیم‌های محقق با همین جدیت ادامه بدن و راکتورای گداخت روز به روز کاربردی‌تر بشن!
منبع: +
