28 مه 2022-کاترین کلیفورد
این یک نمای نزدیک از یک سیستم طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس است که در آزمایشگاه ملی آیداهو برای اندازه‌گیری شیمی سطح روی یک ماده کاندید احتمالی برای استفاده برای همجوشی استفاده می‌شود.
ماساشی شیمادا از سال 2000، زمانی که به برنامه تحصیلات تکمیلی دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو پیوست، در مورد همجوشی هسته ای تحقیق می کند. او در حال حاضر دانشمند ارشد در مرکز تحقیقات کاربردی ایمنی و تریتیوم (STAR) در آزمایشگاه ملی آیداهو، یکی از بهترین آزمایشگاه‌های تحقیقات علمی دولت فدرال است.
«فیوژن انرژی آینده است و همیشه خواهد بود» این جمله ای بود که شیمادا همیشه می شنید.
اما این در حال تغییر است. به گفته انجمن صنعت فیوژن، یک گروه تجاری صنعتی، ده‌ها استارت‌آپ تقریباً 4 میلیارد دلار سرمایه خصوصی جذب کرده‌اند.
سرمایه‌گذاران و وزیر انرژی جنیفر گرانهولم، انرژی همجوشی را جام مقدس انرژی پاک نامیده‌اند، با این پتانسیل که انرژی تقریباً نامحدودی را بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای و بدون همان نوع ضایعات رادیواکتیو طولانی‌مدت فراهم کند که در شکافت هسته‌ای است.
تعداد زیادی از دانشمندان جدید و جوان در زمینه همجوشی کار می کنند و آنها الهام گرفته اند.
که ، اگر با جوانان صحبت کنید، آنها به ادغام اعتقاد دارند. آنها قرار است آن را بسازند. آنها طرز فکر بسیار مثبت و خوش بینانه ای دارند.
به نوبه خود، شیمادا و تیمش در حال انجام تحقیقاتی در مورد مدیریت تریتیوم هستند، سوخت محبوبی که بسیاری از استارت‌آپ‌های فیوژن دنبال می‌کنند، به این امید که ایالات متحده را برای صنعت همجوشی جدید جسورانه راه‌اندازی کنند.
اندرو هالند، مدیر عامل انجمن صنعت فیوژن به CNBC گفت: “به عنوان بخشی از “دیدگاه جسورانه” جدید دولت برای تجاری سازی فیوژن، مدیریت و تولید تریتیوم بخش کلیدی تحقیقات علمی آنها خواهد بود.
همجوشی یک واکنش هسته‌ای است که در آن دو هسته اتمی سبک‌تر به هم فشار می‌آورند و یک هسته سنگین‌تر را تشکیل می‌دهند و «مقدار عظیم انرژی» آزاد می‌کنند. انرژی خورشید اینگونه است. اما کنترل واکنش های همجوشی روی زمین فرآیندی پیچیده و ظریف است.
در بسیاری از موارد، سوخت برای یک واکنش همجوشی دوتریوم و تریتیوم است که هر دو اشکال هیدروژن، فراوان ترین عنصر در جهان هستند.
دوتریوم بسیار رایج است و در آب دریا یافت می شود. به گفته وزارت انرژی، اگر همجوشی در مقیاس زمین حاصل شود، یک گالن آب دریا دوتریوم کافی برای تولید انرژی به اندازه 300 گالن بنزین خواهد داشت.
با این حال، تریتیوم در زمین رایج نیست و باید تولید شود. شیمادا و تیم محققانش در آزمایشگاه ملی آیداهو یک آزمایشگاه کوچک تریتیوم در 55 مایلی غرب آبشار آیداهو، دارند که در آنجا نحوه تولید ایزوتوپ را مطالعه می کنند.
شیمادا به CNBC گفت: «از آنجایی که تریتیوم در طبیعت موجود نیست، ما باید آن را ایجاد کنیم.
شیمادا گفت در حال حاضر، بیشتر تریتیوم مورد استفاده ایالات متحده از آزمایشگاه هسته ای ملی کانادا می آید. اما ما واقعاً نمی‌توانیم به آن منابع تکیه کنیم. چون وقتی از آن استفاده می‌کنید، اگر بازیافت نکنید، اساساً تمام تریتیوم را مصرف می‌کنید.» بنابراین ما باید در حالی که یک راکتور همجوشی را راه اندازی می کنیم، تریتیوم ایجاد کنیم.
شیمادا گفت تریتیوم کافی برای حمایت از پروژه‌های همجوشی آزمایشی و تحقیقات وجود دارد، اما تجاری‌سازی آن به صدها راکتور نیاز دارد.
“به همین دلیل است که ما باید در حال حاضر روی فناوری های چرخه سوخت تریتیوم سرمایه گذاری کنیم” تا تریتیوم را ایجاد و بازیافت کنیم.
