بلاگ آموزش

شکافت هسته‌ای و همجوشی چیست؟

شکافت هسته‌ای و همجوشی چیست؟برق خورشیدی سولار

شکافت هسته‌ای و همجوشی چیست؟

  • نویسنده : امیر دهقان
  • تاریخ :
  • 1395-11-26

طریقه تولید انرژی همانند انرژی خورشیدی

دو نوع واکنش هسته‌ای وجود دارد، شکافت هسته‌ای و همجوشی (گداخت) هسته‌ای. شکافت هسته‌ای شامل شکستن اتم‌های بزرگتر به اتم‌های کوچک‌تر است که طی آن مقادیر زیادی انرژی حاصل از تفاوت بین انرژی‌های پیوند آنها آزاد می‌شود. 

آنچه در نیروگاه‌های هسته‌ای اتفاق می‌افتند، همان شکافت هسته‌ای است که طی آن اتم اورانیوم به اتم‌های کوچکتری شکسته شده و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌شود. از طرف دیگر، همجوشی دوران طفولیت خود را طی می‌کند. 

 همجوشی شامل اتصال دادن دو اتم و ایجاد یک اتم بزرگتر و به موازات آن تبدیل مقدار کمی از ماده به انرژی گرمایی است. از آنجایی که در شکافت اتمی تبدیل ماده- انرژی وجود ندارد، مقدار کمتری انرژی در مقایسه با همجوشی آزاد می‌شود.

 

 همجوشی به عنوان واکنش غائی جهان هستی شناخته می‌شود زیرا سوخت اولیه خورشید و سایر ستارگان حاصل از همجوشی است. اگرچه برخی کشورها بمب‌های هیدروژنی ساخته‌اند که مبنای عملکرد آنها بر اساس واکنش همجوشی کنترل‌نشده است، هنوز راه بسیار زیادی برای کنترل این واکنش به منظور ایجاد منابع انرژی پایدار وجود دارد.


اولین قدم در تولید انرژی خورشیدی
 مهندسان آلمانی در انستیتوی معروف ماکس- پلانک موفق شده‌اند که یک راکتور همجوشی را راه‌اندازی کنند و به لیست محدود سازمان‌هایی بپیوندند که موفق شده‌اند پلاسمای خطرناک را در جای خود معلق نگه دارند به نحوی که با تجهیزات برخورد نداشته باشد. 


راکتور ۱۶ متری که صرفاً برای مقاصد آزمایشگاهی ساخته شده، حاصل ۱۹ سال کار و میلیون‌ها دلار هزینه است. تمرکز اصلی بر آهنرباهای الکتریکی فوق هادی است که پلاسمای خطرناک را در جای خود نگه می‌دارد.

 

برای این کار ۴۲۰ تن الکترومغناطیس‌های عظیم ساخته شده که می‌بایست تا دمای منفی ۲۷۳٫۱۶ درجه سانتیگراد سرد شوند تا بتوانند درست کار کنند، بنابراین سیستم‌های عظیم خنک‌کننده برای این کار تهیه شده‌اند.


یکی دیگر از موانع راکتور همجوشی، دمای شروع به کار است. می‌دانیم که همجوشی ماده اولیه ستارگان است و باید در دمای فوق‌العاده بالا انجام پذیرد، یعنی چقدر داغ؟ برای مثال هسته خورشید در دمای ۱۵۵ میلیون درجه سلسیوس همواره در حال سوختن است، اگرچه ما برای آغاز یک همجوشی به چنین دمایی احتیاج نداریم. 

 
 در آغاز همجوشی در یک دمای معین اتم‌های هیدروژن برانگیخته شده، شروع به همجوشی کرده و عناصر سنگین‌تری تشکیل می‌دهند و مقادیر بسیار زیادی انرژی آزاد می‌کنند. وقتی دما به مقدار لازم رسید، می‌بایست به کمک الکترومغناطیس‌های فوق رسانا، پلاسمای حاصل را یکپارچه و در کنار هم در جای خود نگه داشت زیرا هرگونه برخورد پلاسما با دیواره تجهیزات منجر به فاجعه‌ای عظیم خواهد شد.

سولار - برق خورشیدی - قیمت برق خورشیدی شرکت اراپل

 

 

انرژی خورشیدی , سولار , برق خورشیدی