گداخت هسته‌ای، چشم‌انداز انرژی فردا

همجوشی یا گداخت هسته‌‌ای به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن 2 هسته اتم سبک با یکدیگر برخورد کرده و در این فرآیند هسته اتم سنگین‌تری را می‌سازند، این اتفاق با آزاد شدن انرژی همراه است. در حقیقت گداخت هسته‌ای بر عکس فرآیند شناخته شده شکافت هسته‌‌ای است. در شکافت هسته‌‌ای، هسته‌ یک اتم بزرگ مانند اورانیوم 235 به طور طبیعی یا تحت تحریک یک ذره نوترون به حداقل 2 اتم سبک‌تر تقسیم می‌شود. این فرآیند با آزاد شدن مقداری انرژی همراه است و همین انرژی است که در رآکتورهای اتمی‌ تولید می‌شود. در گداخت هسته‌‌ای 2 هسته سبک‌تر باهم برخورد کرده و تشکیل یک هسته سنگین‌تر می‌دهند. این بار و بعکس شکافت ترکیب این اتم‌ها انرژی آزاد می‌کند. شاید مهم‌ترین کاربرد یک رآکتور گداخت هسته‌‌ای، تولید انرژی الکتریکی باشد. تمام کشورهای پیشرفته دنیا برای رسیدن به انرژی فراوان حاصل از گداخت هسته‌‌ای وارد رقابت بزرگی شده‌اند. کابوس اتمام منابع انرژی، کشورهای پیشرفته جهان را مجبور به سرمایه‌گذاری کلان و همکاری‌های مشترک بین‌­المللی کرده است البته مهار فرآیند گداخت می‌تواند محصولات جانبی دیگری تولید کند و در فناوری‌های نوین مانند پزشکی کاربرد داشته باشد.

فعالیت‌های این مرکز در زمینه فیزیک پلاسما و گداخت هسته‌‌ای عملا از بدو تاسیس سازمان انرژی اتمی ‌ایران آغاز شده است. با این‌که در این مدت، فعالیت‌های علمی ‌ـ پژوهشی در زمینه گداخت هسته‌‌ای دچار فراز و نشیب‌های شدیدی شده است، اما توانسته در این مدت مسیرش را ادامه دهد. این پژوهشکده از نادر مراکز تحقیقاتی گداخت هسته‌ای است که همزمان در تمام عرصه‌های علم گداخت هسته‌ای فعالیت دارد. در این پژوهشکده به غیر از طرح ملی، طرح‌های پژوهشی بنیادی برای نیل به گداخت هسته‌‌ای با تمام روش‌ها مانند توکامک،‌ گداخت لیزر، گداخت در دستگاه‌های پلاسمای کانونی،‌ گداخت با رهیافت محصورسازی الکترواستاتیک در دست اقدام است.

بسترهای‌ لازم برای توسعه علم گداخت هسته‌ای در کشور ایجاد شده است که همگام با کشورهای قدرتمند و پیشرفته دنیا، با ساخت و بهره‌برداری از نیروگاه‌های گداخت هسته‌ای، زمینه تامین بخشی از برق مورد نیاز کشور از این نیروگاه‌ها در آینده فراهم شود. این هدفی است که نمی‌توانیم از آن به سادگی بگذریم؛ زیرا درغیر این صورت، معلوم نیست که آیندگان برای برطرف کردن نیاز برق کشور، ناچار به تحمل چه هزینه‌های گزافی شوند. گداخت هسته‌ای یک مقوله‌ علمی‌ و فنی است که می­‌تواند موتور تحقیقات کشور شده و پژوهش محوری را توسعه دهد.

خیر! روش‌های متفاوتی برای رسیدن به گداخت هسته‌ای وجود دارد. این روش‌ها شامل روش‌های متداول مانند محصورسازی مغناطیسی، محصورسازی اینرسی، زد ـ پینچ، الکتروستاتیک و روش‌های ترکیبی است. به نظر می­‌رسد آینده گداخت در استفاده از روش‌های ترکیبی باشد. برای انجام طرح ملی گداخت، ما درصدد انتخاب روشی هستیم که در ایران قابل انجام باشد؛ چرا که هدف ما ساخت رآکتوری توسط محققان ایرانی است تا دانش طراحی و ساخت رآکتور و نیروگاه گداخت هسته‌ای در کشور ایجاد شود.

این پژوهشکده با دارا بودن ماشین‌ها و دستگاه‌های تولید پلاسما و گداخت هسته‌ای و سیستم‌های جانبی تشخیصی و ‌آشکارسازی منحصربه‌فرد، مانند توکامک دماوند، البرز و پلاسمای کانونی فیلیپوف، مطالعات بسیار پیچیده در زمینه پلاسما و گداخت هسته‌ای انجام می‌دهد که نتیجه آن در قالب گزارش‌ها و مقالات علمی‌ - فنی منتشر می‌شود. مجموع این کارهای علمی‌منجر به تربیت نیروی انسانی ماهر و متخصص در پژوهشکده شده است، به نحوی که اخیرا نمونه دستگاه‌های تولید گداخت هسته‌ای با 2 روش متفاوت در پژوهشکده به دست متخصصان کشور طراحی و ساخته شده و به این ترتیب ایران در زمره کشورهای صاحب این تکنولوژی قرار دارد.

اعتقاد دارم که در پایان فاز مطالعات و امکان‌سنجی، نیروی انسانی متخصص و بستر علمی‌ و فنی لازم برای طراحی و ساخت نیروگاه آزمایشی گداخت هسته‌ای ایجاد خواهد شد. در همین راستا،‌ شناسایی دانشگاه‌ها، مراکز علمی ـ فنی کشور و همچنین شرکت‌های تخصصی در دستور کار قرار دارد. برآورد اولیه حاکی از امکان طراحی و ساخت این رآکتور در کشور بدون نیاز به مشارکت خارجی است.

تحقیقات در زمینه گداخت هسته‌­ای و نیل به انرژی حاصل از آن یک چالش برای بشریت است، چون بحران محیط زیست به نقطه غیرقابل برگشت خود رسیده، به نحوی که آینده جامعه انسانی را با ابهام روبه‌رو کرده است. از طرف دیگر منابع انرژی موجود در حال اتمام است. برای کشور ما تحقیقات در زمینه گداخت هسته‌­ای باید با سعی و کوشش مضاعف پژوهشگران و حمایت سیاستگذاران برای جبران تاخیر و نیل به این انرژی پاک و لایزال همزمان با کشورهای پیشرفته را طلب می­‌کند. فکر کنید، برای نیل به این هدف، مسوولان چه مسوولیت عظیمی نسبت به حال و آیندگان دارند؟

امیر بامه / جام‌جم