.دانشمندان از دههها پیش به دنبال ساخت خورشید مصنوعی روی زمین هستند. این کار چالشهای زیادی دارد، از جمله ایجاد دما و فشار بسیار بالا برای همجوشی هستهای که باید با کمک ۱۹۲ لیزر، قرص های دوتریوم و تریتیوم را به شدت به ضخامت موی انسان فشرده کرده تا باعث ایجاد دما ۳ هزار درجه شود.
در سالهای اخیر، پیشرفتهای قابل توجهی درین زمینه صورت گرفته است. در دسامبر ۲۰۲۱، دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در ایالات متحده برای اولین بار موفق شدند تا انرژی بیشتری نسبت به انرژی ورودی در یک واکنش همجوشی هستهای تولید کنند که این پیشرفت یک نقطه عطف مهم در توسعه انرژی همجوشی است.
در سال ۲۰۲۲، دانشمندان چینی موفق شدند خورشید مصنوعی خود را به مدت ۴۰۳ ثانیه فعال نگه دارند که این رکورد جدیدی است که نشان میدهد دانشمندان در حال نزدیک شدن به ساخت یک خورشید مصنوعی پایدار هستند، مرحله بعدی دستیابی به راندمان ۱۰۰ % است که پس از آن می توانند به سمت استخراج انرژی بروند و ازین همجوشی هسته ای ۱۰۳ مگاژول انرژی آزاد کنند.
با این حال، هنوز چالشهایی وجود دارد. یکی از چالشهای اصلی، ایجاد یک رآکتور همجوشی پایدار است که بتواند انرژی کافی تولید کند
خورشید مصنوعی میتواند منبع انرژی پاک و نامحدودی برای تولید برق، گرمایش و سایر کاربردها استفاده شود.
مطالب مرتبط با این موضوع :
این کار( ایجاد خورشید مصنوعی) با وجودی که خوب است و منبع انرژی پاک و ارزان به حساب می اید، چالش های خود را نیز دارد.
یکی از جمله این چالش ها، باید کنترول حرارت تولید شده از تعامل یا همجوشی هستوی باشد که مقدار آن به هفتاد میلیون درجه سانتی گراد میرسد. این مقدار انرژی آزاد شده، کفایت می کند که زمین را به پلازما تبدیل نماید.
دقیقن که خیلی خطرناک است، ولی چند روش خاص برای کنترل مقدار انرژی هسته ای آزاد شده در یک خورشید مصنوعی بکار رفته است:
اول دریچه سوخت: این روش ساده ترین و رایج ترین روش کنترل مقدار انرژی هسته ای آزاد شده است. یک دریچه در مسیر سوخت نصب می شود که می تواند برای باز یا بسته کردن جریان سوخت استفاده شود. با باز کردن دریچه، مقدار سوخت بیشتری به واکنش تزریق می شود و انرژی بیشتری آزاد می شود. با بستن دریچه، مقدار سوخت کمتری به واکنش تزریق می شود و انرژی کمتری آزاد می شود.
دوم کنترل جریان سوخت: یک کنترل کننده جریان در مسیر سوخت نصب می شود که می تواند برای تنظیم میزان سوختی که از واکنش خارج می شود استفاده شود. با افزایش جریان سوخت خارج شده، مقدار سوخت کمتری در واکنش باقی می ماند و انرژی کمتری آزاد می شود. با کاهش جریان سوخت خارج شده، مقدار سوخت بیشتری در واکنش باقی می ماند و انرژی بیشتری آزاد می شود.
سوم کنترل دما: این روش کنترل مقدار انرژی هسته ای آزاد شده را دقیق ترین می کند. دمای واکنش هسته ای با استفاده از سنسورهای دما اندازه گیری می شود. سپس، سیستم کنترل دما را برای افزایش یا کاهش دما به گونه ای تنظیم می کند که مقدار انرژی آزاد شده در سطح مطلوب حفظ شود.
خورشید مصنوعی هنوز در مراحل اولیه توسعه است، اما پیشرفت های زیادی در زمینه کنترل مقدار انرژی هسته ای آزاد شده حاصل شده است که فکر نکنم کدام چالیشی درین قسمت گذاشته باشند، ورنه به گفته شما که کره زمین را به پلازما تبدیل میکند.
در مورد همین روش های کنترول، هم سوالاتی وجود دارد البته..
اگر این همه کنترول وجود دارند، این خود به معنای انست که شی مورد نظر نمی تواند فنگشن«خورشید مصنوعی» را اجرا نماید، بلکه یک ریاکتوری است برای تولید انرژی هسته ای. چیزی که امروز هم ازان در تولید انرژی در ستیشن های برق هستوی استفاده می کنند. در خورشید اصلا تعاملات زنجیری هستوی گاز هیلیوم بدون کنترول صورت می گیرد که باعث آزاد کردن انرژی نوری و حرارتی می شود.
برعلاوه آزادشدن این دو انرژی، شعاع رادیواکتویتی الفا، بیتا و گاما یکی از ملزمات تعامل هستوی که، برای صحت همه زنده جان ها مضر و دوز بالای آن کشنده است، می باشد.
سوم- هنوز بشر قادر نشده است که از لحاظ مقاومت مواد، ماده ی را کشف کند که بتواند در مقابل حرارت صدهزار و پنجصدهزار درجه، ذوب نگردد. لذا همین آلاتی کنترول کننده و یا اخذه و فرستنده ها، خودشان باید خیلی مقاوم باشند.
چیزی را که می خواهم اضافه کنم این است که این کار از غیر ممکنات نیست ولی ریسک آن، خیلی بالا است.
درست است که خورشیید مصنوعی دقیق مانند خورشید اصلی که یک ستاره است و انرژی خود را از طریق همجوشی هسته ای تولید می کند و خودتنظیم است که در آن هسته های هیدروژن با هم ترکیب می شوند و هسته های هلیوم تشکیل می دهند و مقدار زیادی انرژی آزاد می کند، نیست. اما در خورشید مصنوعی نیز از طریق همجوشی هسته ای انرژی تولید می کند. با این حال، در خورشید مصنوعی، واکنش همجوشی هسته ای توسط انسان کنترل می شود که این کنترل انرژی برای ایمنی خورشید مصنوعی ضروری است. اگر مقدار انرژی آزاد شده بیش از حد زیاد باشد، می تواند منجر به انفجار شود.
بشر در صورتیکه بتواند دوتریوم و تریتیوم را به حدی فشرده سازد که باعث همجوشی هستوی شود، ظرف انرا خیلی ساده از مواد سرامیکی میسازد. مواد سرامیکی دارای نقطه ذوب بسیار بالایی هستند و در برابر خوردگی یا واکنش کیمیاوی نیز مقاوم هستند.
در خورشید مصنوعی چینی ها از یک ماده سرامیکی به نام اکسید بوریلیوم کربن استفاده کرده که دارای نقطه ذوب بسیار بالایی (۳۲۰۰ درجه سانتیگراد) است و در برابر خوردگی یا مواد کیمیاوی نیز مقاوم است.
در خورشید مصنوعی امریکا ظرف را از یک ماده سرامیکی به نام اکسید زیرکونیم ساخته که دارای نقطه ذوب بسیار بالای ۲۹۰۰ درجه سانتیگراد است و در برابر خوردگی نیز مقاوم است.
Afghanistan people's front 
یک پاسخ برای “جهان یک قدم تا ایجاد خورشید مصنوعی فاصله دارد:”
جهان علم و تکنالوژی فراتر از کهکشانها تا نزدیک افتاب رسیدن و ما هنوز از دهن دروازه بیت الخلا و کلخ استنجاء پیش نرفتیم .
لایکلایک