خورشید مصنوعی ژاپن گوی سبقت را از چین ربود_بام وطن

یک دستگاه توکامک(tokamak) که به طور مشترک توسط ژاپن و اروپا ساخته شده است، به حجم پلاسمای ۶۰ متر مکعب دست یافته است. این دستاورد به طور رسمی توسط رکوردهای جهانی گینس قبول شده است.

دستگاه آزمایشی پلاسمای ابررسانا JT-60SA که به گفتن بزرگترین توکامک جهان نیز شناخته می‌شود، به این پیروزی دست یافت.

این دستگاه با مقصد دستیابی به کاربرد عملی اولیه انرژی همجوشی ساخته شده است.

به حرف های مؤسسه ملی کوانتوم و علم و فناوری ژاپن(QST)، بازدید دقیق نتایج تجربی قبول کرد که حجم پلاسمای ۱۶۰ متر مکعبی به دست آمده است که زیاد زیاد تر از رکورد قبلی ۱۰۰ متر مکعبی است که توسط دیگر دستگاه‌های قبلی به دست آمده می بود.

توکامک نام نوعی دستگاه است که کار آن محصورسازی پلاسماست و برای تشکیل پایداری پلاسما بر مبنای محصورسازی مغناطیسی طراحی شده‌ است. این سیستم‌ها حاوی پلاسمای دوتریوم-تریتیوم می باشند که توسط دو سری میدان مغناطیسی نگهداری خواهد شد و شکلی همانند چنبره راه اندازی خواهند داد.

توکامک یکی از گونه‌های گوناگون از دستگاه‌های همجوشی محصورسازی مغناطیسی و یکی از نامزدها برای تشکیل کنترل قوت همجوشی گرماست که بیشترین تحقیق روی آن انجام شده‌ است. در توکامک‌ها از میدان‌های مغناطیسی برای محصور کردن پلاسما منفعت گیری می‌شود، چون که هیچ مواد جامدی نمی‌تواند درجه حرارت زیاد بالای پلاسما را تحمل کند.

در دستگاه توکامک تلاش می‌شود پلاسما را توسط ابزارها و میدان‌های مغناطیسی گوناگون، در محفظه‌ای چنبره‌ای شکل محصور کنند تا از برخورد آن به دیواره و فروپاشی جلوگیری شود. 

منفعت گیری از دانش به دست آمده در راکتورهای آینده

یک پلاسمای با دمای بالا درون توکامک با ترکیب یک میدان مغناطیسی حلقوی محیطی تشکیل شده توسط سیم‌پیچ‌های خارجی که میدان مغناطیسی مهم است، با یک میدان مغناطیسی پلوئیدی شعاعی که با عبور جریان محیطی در پلاسما تشکیل می‌شود، محصور می‌شود.

مؤسسه ملی کوانتوم و علم و فناوری ژاپن این چنین اظهار داشت که دانش به دست آمده از JT-60SA را فعالانه در راکتورهای ITER و DEMO آینده به کار خواهد گرفت و به گفتن هسته‌ای برای تجاری‌سازی اولیه انرژی همجوشی به کار خود ادامه خواهد داد.

این موسسه ادعا می‌کند که JT-60SA از سیم‌پیچ‌های ابررسانای قدرتمندی منفعت گیری می‌کند که تا نزدیک به منفی ۴۵۲.۲ درجه فارنهایت(نزدیک به دمای صفر مطلق) خنک شده‌اند تا پلاسمایی را که می‌تواند به دمای ۲۱۲ میلیون درجه فارنهایت برسد، در خود نگه دارد.

کارکرد محصور شدن پلاسما به اندازه پلاسما نیز بستگی دارد، به این علت بیشترین کارکرد جهان در آزمایش‌های گرمایشی در آینده انتظار می‌رود.

علاوه بر این، روش کنترل پلاسما و نتیجه آن می‌تواند به کنترل پلاسمای بزرگتر برنامه‌ریزی شده برای راکتورهای ITER و DEMO پشتیبانی کند. راکتور DEMO بر پایه نتایج JT-60SA و ITER گسترش خواهد یافت و دستگاهی برای نشان دادن تشکیل برق و کارایی اقتصادی انرژی همجوشی خواهد می بود.

ادعا شده است که JT-60SA به جنبه‌های مهم تحقیقات همجوشی، از فیزیک پلاسما گرفته تا مهندسی با دقت اختصاصی به ترکیب آنها در عملیات توکامک می‌پردازد.

پیروزی حرفه‌ای در تحقیقات همجوشی زیاد تر نه تنها بر پایه برتری در موضوعات خاص(نظریه پلاسما، محاسبات، آزمایش‌ها، تشخیص، مهندسی و غیره) بلکه بر پایه دانش گسترده‌ای است که امکان شراکت در منفعت‌برداری علمی و تحقق آزمایش‌های همجوشی را فراهم می‌کند.

توکامک JT-60SA دارای قابلیت‌های منحصر به‌ فردی از جمله توانایی تشکیل پلاسمای پالس بلند، بتای بالا و زیاد شکل پذیر است.

دستگاه JT-60SA، آزمایشگاه‌ها، برنامه آزمایشی و فعالیت مدل‌سازی مرتبط با آن می‌تواند زمین بازی ایده‌آلی برای آموزش دانشجویان ژاپنی و اروپایی و متخصصان جوان برای پرورش نسل‌های تازه فیزیکدانان و مهندسان در عرصه همجوشی باشد.

مؤسسه ملی کوانتوم و علم و فناوری ژاپن اظهار داشت که یک مجموعه عملیات برای بازدید کارکرد JT-60SA انجام شد که با پمپاژ خلاء در JT-60SA، کویل‌های ابررسانای خنک‌کننده و آزمایش‌های انرژی‌دهی سیم‌پیچ اغاز شد و بعد از آن پلاسما در واقع تشکیل شد و دانشمندان کارکرد کلی JT-60SA از جمله قابلیت کنترل پلاسمای آن را قبول کردند.