نامهای بدون عنوان
خوابهای انرژی هستهای همجوشی، فریبندها و مرغ گِردهای. بستهبندی انرژی خورشید همیشه دو سال دیگر در آینده خواهد بود.
توسط ****چارلز سیف | منتشر شده در چهارشنبه 3 ژانویه 2013، ساعت 5:00 صبح به وقت شرقی
مقاله به زبان فرانسوی، به صورت PDF
کریوستات، ظرف بستهای خلاء است که اطراف کامپرسور خلاء و مغناطیسهای فراهادهای ایتر را احاطه میکند و به طور اساسی به عنوان یک یخچال بسیار بزرگ عمل میکند. این ساختار از فولاد ضدزنگ با ضخامتی بین 50 میلیمتر تا 250 میلیمتر ساخته خواهد شد. ساختار طراحی شده برای حجم 8500 متر مکعب است و ابعاد آن 29.4 متر قطر و 29 متر ارتفاع خواهد داشت. وزن آن بیش از 3800 تن خواهد بود که آن را به بزرگترین بطری خلاء از فولاد ضدزنگ تاکنون ساخته شده تبدیل میکند.
تنها چند هفته پیش، گروهی از محققان همجوشی با استفاده از پولهای کره جنوبی شروع به طراحی ماشینی کردند که هیچ کس واقعاً فکر نمیکند که ساخته شود و احتمالاً اگر ساخته شود، کار نخواهد کرد. این ماشین را کمی بیشتر از آنچه در فرانسه ساخته میشود (که یا ساخته خواهد شد یا نخواهد شد) و اگر و وقتی به پایان برسد، به هیچ وجه به هدف اولیهاش نخواهد رسید، میکند. اگر حدس زدید که داستان انرژی همجوشی کمی عجیب است، درست حدس زدید.
از یک سو، داستان انرژی همجوشی هستهای پر از دیوانگان، فریبندها، بیتجربهها و ایدئالیستهایی است که به دنبال حل مشکلات انرژی جهان هستند. یکی از مشهورترین آنها، مارتین فلایشمن، سال گذشته درگذشت. با همکاری خود، استنلی پونس، فلایشمن فکر کرد که توانسته است هیدروژن را در یک لیوان آزمایشگاهی به هلیوم تبدیل کند، و هرگز به ذهنش نرسید که اگر موفق بود، انرژی کافی برای اینکه خود و همکارانش به دلیل تابش ناشی از واکنش سوخته شوند، آزاد کرده بود. فلایشمن نبوده است: رونالد ریختر، یک آلمانی مهاجر که در ترکیبهای سیاسی کاخ جوآن پرون گم شده بود، حدود چهار دهه قبل از فلایشمن عمل کرده بود و فرد جدید، آندرهآ روسی، آخرین نخواهد بود.
دلیل آسان است: به نظر کاغذی، انرژی همجوشی پتانسیلی تقریباً بینهایت دارد. واکنش همجوشی مقدار عظیمی انرژی را با ادغام اتمهای سبک، مانند هیدروژن، برای ساخت اتمهای سنگینتر مانند هلیوم آزاد میکند. (به طور اساسی، شکافت هستهای برعکس است: شکستن اتمهای سنگین، مانند اورانیوم، برای تولید اتمهای سبکتر). همجوشی فرآیندی است که خورشید را تغذیه میکند و به اندازهای کارآمد است که ما به اندازه کافی سوخت هستهای روی زمین داریم تا تمام نیازهای انرژی تمدن ما را برآورده کنیم و این کار را به طور اساسی برای همیشه انجام دهیم. مشکل اینجاست که واقعاً سخت است که این اتمها را به اندازه کافی قوی به هم برخورد دهیم تا همجوشی اتفاق بیفتد. باید دمای بسیار بالای ده یا صدها میلیون درجه سانتیگراد به دست آوریم، به طوری که اتمها به اندازه کافی سریع حرکت کنند تا واکنش شروع شود. اما هرچه سوخت خود را گرم میکنید، باید آن را متمرکز نگه دارید. پلاسمای 100 میلیون درجه میخواهد در همه جهات منفجر شود، اما اگر بخواهید واکنش فعال بماند، باید آن را بسته نگه دارید. چطور بطری را میسازید؟ بطری خورشید گرانش است. چون خورشید به اندازهای بزرگ است که بیش از 300 هزار برابر جرم زمین دارد، یک میدان گرانشی عظیم دارد. این میدان و این فشارها هیدروژن سوختمند را فشرده و در جای خود نگه میدارند و از پراکنده شدن آن در همه جهات جلوگیری میکنند. اما بدون جرمی به اندازه خورشید برای ایجاد گرانش، باید راههای دیگری پیدا کنید.
یک روش که به خوبی کار میکند، استفاده از یک بمب هستهای به عنوان بطری است. در 1 نوامبر 1952، آمریکا از انرژی همجوشی برای حذف جزیره ایلوگلاب در اقیانوس آرام استفاده کرد. دستگاه در مرکز آزمایش «ایوی مایک» به طور اساسی یک مخزن بزرگ سرد از هیدروژن سنگین بود. در یک انتهای آن، یک بمب پلوتونیومی نوع ناگاساکی وجود داشت که هنگام انفجار، سوخت را فشرده کرد، آن را به دمای میلیونها درجه گرم کرد و آن را در بطری نگه داشت. در یک کسری از ثانیه، قدرت آتش یک خورشید را بر روی سطح زمین آزاد کرد. بمبی که هیروشیما را نابود کرد معادل حدود 15 کیلوتن تیانتی بود. ایوی مایک حدود 10 مگاتن بود، تقریباً 700 برابر قویتر. و محدودیت نظری بالایی برای اندازه این دستگاهها وجود ندارد اگر بخواهید. (اتحاد شوروی در دهه 1960 یک موجودیت 50 مگاتنی را انفجار کرد.)
این دستگاه کار میکند، اما راهحلی بسیار بد برای نیازهای انرژی جهان است. ساختن یک تولیدکننده برق ایمن از یک بمب همجوشی بسیار دشوار است. این به این معنا نیست که ما سعی نکردهایم از بمب همجوشی استفاده کنیم. ادوارد تلر، پدر «دکتر فولامور» ایوی مایک، سعی کرد جهان را متقاعد کند که اسلحههای همجوشی میتوانند برای اهداف صلحآمیز استفاده شوند، کنترل آب و هوا، استخراج گاز شیل، ساخت بندر در سنگهای سنگین آلاسکا و حتی تخریب ماه. بله، ادوارد تلر میخواست ماه را تخریب کند، طبق اظهارات خودش، «برای مشاهده نوع اختلالاتی که ممکن است ایجاد کند.»
خواب تلر از انرژی همجوشی بینهایت زنده نماند. آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور، مکان بازی قدیمی تلر، اکنون مکان یک دستگاه عظیم با بودجه بیش از 4 میلیارد دلار است که به عنوان «واحد تحریک ملی» شناخته میشود. ایده این است که با استفاده از لیزری بسیار بزرگ، یک دانه هیدروژن به اندازه یک گردو را فشرده کنیم به طوری که حتی یک تخریبکننده ماه هم از خودش خوشحال شود. هدف مورد انتظار این است که انرژی بیشتری از همجوشی اتمهای هیدروژن تولید شود تا انرژی وارد شده توسط لیزر. و دانشمندان NIF پیشبینی کردند که موفقیت را در سال 2010 خواهند داشت... سپس پیشبینی کردند که موفقیت در اکتبر 2012 خواهد بود... سپس NIF نشان داد که پیشبینیهای موفقیت دانشمندان لیورمور کاملاً نادرست بودند. (نکته ترجمه: پروژه مگاژول فرانسه نمونهای از آن است).
این نتیجه کامل است. لیورمور از پایان دهه 1970 پیشبینی کرده بود که موفقیت نزدیک همجوشی لیزری به دست خواهد آمد، اما همیشه به شکست وحشتناکی دچار شده است. در واقع، منتقدان (از جمله من) به طور طولانی گفتهاند که تمام تبلیغات NIF به عنوان منبع انرژی همجوشی بیمعنی بوده است. لیزر برای مطالعه سلاحهای هستهای طراحی شده، نه برای تولید انرژی. (و حتی برای تحقیقات سلاحهای هستهای هم به خوبی کار نمیکند.) با این حال، دانشمندان لیورمور همچنان ادعا میکنند که تحقیقات بسیار گرانقیمت خود در مورد لیزر به هر نحوی میتواند انرژی همجوشی تولید کند، حتی اگر باید این ایده را به یک نمایش مانند روب گولدبرگ ارائه دهند. (برای کسانی که امتیاز میگیرند، آخرین پروژه نیز اگر تأمین مالی شود، شکست وحشتناکی خواهد داشت.)
لیورمور تنها نیست که همجوشی را فروش میکند. از سال 1955، قبل از اختراع لیزر، فیزیکدانان پیشبینی کردند که انرژی همجوشی تا ده سال آینده در دسترس خواهد بود. در آن زمان، تنها روش عملی برای بستهبندی ابری از هیدروژن با دمای چند میلیون درجه، مگر اینکه یک بمب هستهای منفجر شود، استفاده از مغناطیسهای بسیار بزرگ بود. در آن زمان، تعداد زیادی از دانشمندان جهان سعی کردند ماشینهایی طراحی کنند که با میدانهای الکترومغناطیسی قوی، ابرهای هیدروژن داغ را محدود و گرم کنند. این کار به اندازهای که پیشبینی میشد انجام نشد، حتی پس از دههها شروعهای ناموفق، بطریهای مغناطیسی به سادگی بیش از حد نشت داشتند. با این حال، انرژی همجوشی همیشه فقط یک گام دور بود.
همجوشی مغناطیسی تنها برای آمریکا نبود، بلکه برای شوروی، آلمان، ژاپن، انگلستان؛ همه کسانی که در تحقیقات مهم بودند، برنامههای همجوشی مغناطیسی داشتند که میتوانست شبکه را در دهههای آینده تغذیه کند. این تا زمانی ادامه داشت که در کنفرانس آمریکایی-سوویتی در ژنو در سال 1985، ریگان و گورباچف توافق کردند که کشورهای ما به طور مشترک به دنبال انرژی همجوشی خواهیم بود. در چند سال، همه کسانی که مهم بودند، به پروژه بزرگ چند میلیاردی ساخت بطری همجوشی مغناطیسی بزرگ به نام ایتر پیوستند.
برای ایجاد چیزی به اندازه ایتر که به این شکل پیچیده است، نیاز به تلاش جهانی واقعی است. با این حال، اگر منبع اطلاعات شما فقط داستان خود پروژه ایتر باشد، هیچ اطلاعاتی درباره اینکه چقدر این پروژه در پشت صحنه به هم ریخته شده است، نخواهید داشت. هیچ اشارهای به جنگهای ایلیادی در مورد بیشبرداشتهای هزینه در دهه 1980 و اوایل دهه 1990 وجود ندارد. هیچ نشانهای از اینکه دانشمندانی که روی پروژههای ملی همجوشی کار میکردند – که بودجه آنها توسط ایتر مصرف شده بود – در پشت صحنه برای نابودی پروژه بین