تکنولوژی
چشم مصنوعی برای خورشید مصنوعی چین جهت بهبود نظارت بر راکتور همجوشی
چین با توسعه سیستم دیجیتال توین برای نظارت بی‌درنگ بر همجوشی هسته‌ای گام بزرگی به سمت انرژی پاک برداشته است. این سیستم جدید که به معنای "چشم فوق‌العاده" شبیه شده است، نظارت لحظه‌ای از دمای اتاقک خلاء راکتور HL-3 را فراهم می‌کند. چین همچنین راه‌اندازی همکاری‌های جهانی برای پژوهش‌های مشترک در دستگاه HL-3 را آغاز کرده است که به پیشبرد اهداف جهانی برای بهره‌برداری از انرژی همجوشی کمک می‌کند.
چین قدم بزرگی به سوی تحقق رؤیای انرژی پاک از طریق همجوشی هسته‌ای برداشته است. "خورشید مصنوعی" پیشرفته چین با نام دستگاه توکامک Huanliu-3 (HL-3) وارد مرحله جدیدی از آزمایش‌ها شده است که شامل سیستم دیجیتال توین می‌باشد.
HL-3 که توسط شرکت ملی هسته‌ای چین (CNNC) توسعه یافته است، فرآیندی را که خورشید را قدرت می‌بخشد، تقلید می‌کند. این دستگاه از میدان‌های مغناطیسی قدرتمند برای محصور کردن و گرم‌کردن یک پلاسمای ایزوتوپ‌های هیدروژن استفاده می‌کند و آن‌ها را وادار به همجوشی و آزادسازی انرژی زیادی می‌کند.
این فرآیند نیازمند کنترل دقیق و نظارت، به ویژه در طول "پختن" اتاقک خلاء، است. پختن شامل گرم‌کردن اتاقک خلاء به دماهای بسیار بالا برای حذف ناخالصی‌هایی است که می‌توانند پلاسما را مختل کنند.
در این زمینه، سیستم جدید اهمیت زیادی دارد. این سیستم، که به "چشم فوق‌العاده" شبیه شده است، نظارت بی‌درنگ بر عملکرد دستگاه را فراهم می‌کند.
این سیستم جدید یک مدل مجازی از اتاقک خلاء HL-3 تولید می‌کند و به دانشمندان اطلاعات لحظه‌ای در مورد توزیع دما می‌دهد.
با دریافت اطلاعات از حسگرهای فیزیکی درون اتاقک و به‌کارگیری الگوریتم‌های پیشرفته، توین دیجیتالی یک نمایش جامع و دقیقی از فرآیند پختن را می‌سازد.
این فناوری می‌تواند با ارائه نظارت مداوم و شناسایی زودهنگام مسائل احتمالی، ایمنی را بهبود بخشد.
همچنین می‌تواند عملکرد را با اجازه به دانشمندان برای تنظیم دقیق فرآیند پختن و بهینه‌سازی عملکرد، مؤثرتر کند.
همکاری بین‌المللی HL-3
پیش از این، در دسامبر 2023، CNNC تأسیسات HL-3 را برای جامعه علمی جهانی باز کرد و به ارتقاء همکاری‌های بین‌المللی در جستجوی انرژی پاک پرداخت.
این ابتکار پس از توافقی همکاری بین مؤسسه فیزیک جنوب غربی (SWIP)، مسئول توسعه HL-3، و پروژه راکتور حرارتی همجوشی بین‌المللی (ITER) دنبال شد.
برای مرجع، ITER که در فرانسه واقع شده است، یک تلاش بین‌المللی برای ساخت بزرگ‌ترین "خورشید مصنوعی" جهان است.
به‌ویژه، Huanliu-3 (HL-3) در ژوئن امسال زمانی که دانشمندان چینی توانستند ساختار میدان مغناطیسی پیشرفته‌ای را برای "اولین بار در جهان" با استفاده از این دستگاه توکامک کشف کنند، به تیتر خبرها رسید. این کشف نیز نتیجه اولین دور آزمایش‌های مشترک بین‌المللی انجام شده بر روی توکامک HL-3 بود.
تلاش‌های جهانی در همجوشی هسته‌ای
آخرین دستاورد چین در همجوشی هسته‌ای با تلاش‌های جهانی برای استفاده از این منبع فراوان و پاک انرژی همگام است. اخیراً، ایالات متحده اولین آهنربای کلیدی برای یک راکتور همجوشی هسته‌ای به شکل سیب را تکمیل کرد.
یک شرکت ژاپنی نیز اعلام کرده است که در حال توسعه اولین راکتور همجوشی هسته‌ای در حالت پایدار جهان است. پادشاهی متحده نیز با برنامه STEP خود در این عرصه به طور فعال شرکت می‌کند و در حال نزدیک شدن به توسعه اولین نیروگاه نمونه انرژی همجوشی خود است.
SMART اسپانیا یک ماشین توکامک کروی جدید است که چشم‌اندازهای سه‌گوش غیرممکن در مقابل مثبت را کاوش می‌کند.
در حالی که جامعه جهانی هنوز به همجوشی هسته‌ای دست نیافته است، این فعالیت‌های پژوهشی جاری می‌توانند این فرآیند را تسریع کنند.
