آزمايش ليزري براي انجام گداز هسته يي

قوي ترين ليزر جهان توانست دماي ماده يي را به 10 ميليون درجه سانتي گراد كه داغ تر از سطح خورشيد است، برساند. ليزر «والكان» واقع در بريتانيا انرژي معادل 100 برابر كل توليد الكتريسيته جهان را در نقطه يي به اندازه چند ميليونيم متر متمركز كرد.

    دانشمندان در مقاله يي در New Journal of Physics گفته اند مي توانند چنين شرايطي را در مدتي كوتاه يعني كسري از يك ثانيه ايجاد كنند. اين آزمايش مفهومي علمي را به نمايش گذاشت كه مي تواند در ساخت رآكتورهاي آينده كه با همجوشي هسته يي، كار مي كند، نقش كليدي داشته باشد. بريتانيا پيشنهاد ساخت تاسيسات ليزري حتي قوي تري موسوم به «هايپر» را داده است كه امكان همجوشي ليزري به عنوان يك منبع بالقوه انرژي را محك خواهد زد. پروفسور «پيتر نوريز» از آزمايشگاه «راترفورد اپلتون» در آكسفوردشاير كه اين آزمايش در آن انجام شد، گفت: «هايپر يك تاسيسات پيشنهادي در ابعاد خيلي بزرگ است، بنابراين بايد ابتدا مطمئن شويم كه درك ما درست است.»

        دماي بالاتر

    در جهاني كه اشتهاي آن به انرژي هر روز بيشتر مي شود، گداز هسته يي يك كيميا به حساب مي آيد. سوخت اين فرآيند دوتريوم و تريتيوم (دو شكل سنگين تر هيدروژن) است كه معمولاً در آب دريا پيدا مي شود. وقتي اين ايزوتوپ ها در دماي بالاتركيب مي شوند مقداري ماده از بين مي رود و در مقابل مقدار عظيمي انرژي توليد مي شود. محصول جانبي اين فرآيند از زباله بيمارستاني خطرناك تر نيست. اين فرآيند به طور طبيعي در هسته خورشيد اتفاق مي افتد: مكاني كه فشار عظيم گرانشي امكان وقوع آن در دماي حدوداً 10 ميليون درجه سانتيگراد را فراهم مي كند. اما در زمين فشار خيلي پايين تر است، بنابراين براي تكرار فرآيندي مشابه لازم است دما به بيش از 100 ميليون درجه سانتيگراد افزايش داده شود. يكي از راه هايي كه براي ايجاد چنين دمايي پيشنهاد شده ساخت ليزرهاي فوق العاده قدرتمند مانند «هايپر» است، هرچند بسياري نسبت به آن ترديد دارند.

    پروژه ديگري در كاليفرنيا هست كه قرار است توليد انرژي با كمك گداز هسته يي متكي بر ليزر را در فاصله 2010 تا 2012 آزمايش كند. تكنيك ارجح كنوني براي دامن زدن به فرآيند گداز هسته يي استفاده از آهن رباهاي ابرهادي جهت مهار و همجوشي هسته هيدروژن است. اما اگر تكنيك ليزري موفق شود مي تواند با آن تكنيك رقابت كند. لازم به يادآوري است كه از تكنيك آهن ربايي در «آيتر» استفاده مي شود.

        زمينه سازي

    آزمايش تازه زمينه را براي «هايپر» فراهم مي كند. در اين آزمايش ها، ليزر «والكان» يك پتاوات (هزار تريليون وات) انرژي را به نقطه يي حدود يك دهم قطر موي انسان تابانيد. اين پالس براي يك تريليونيوم ثانيه ادامه داشت كه دماي مقصد را به 10 ميليون درجه سانتيگراد (يعني يك دهم چيزي كه براي گداز هسته يي لازم است) رساند. پروفسور «نوريز» در اين رابطه گفت: «ما مي خواستيم كنش و واكنش اساسي ماده با اين پالس هاي ليزري را درك كنيم.» تيم او به خصوص مي خواست درك كند كه چه مقدار انرژي از ليزر به مقصد منتقل مي شود