یکی از چالش های راکتورهای همجوشی هسته ای «الکترون های فراری» است و حالا محققان پی برده اند که می توان از امواج مرموز و روح مانند «ویسلر» برای حل این مشکل بهره برد.
راکتورهای همجوشی بر اساس واکنش هایی که در ستاره ها به وقوع می پیوندند، عمل می کنند: اتم های هیدروژن با سرعت بسیار بالا به یکدیگر برخورد کرده، به هم جوش خورده و اتم هلیوم را به وجود می آورند. این فرایند انرژی فوق العاده زیادی را تولید می کند، درست شبیه چیزی که هم اکنون در هسته خورشید در حال وقوع است.
الکترون های فراری، الکترون های آزاد و سرگردانی هستند که انرژی زیادی را از طریق میدان الکتریکی کسب می کنند. در همجوشی هسته ای با انرژی بالا، تعداد و سرعت این الکترون ها به قدری زیاد است که می تواند نتایج فاجعه باری را به همراه داشته باشد، از جمله اینکه دیواره های فلزی راکتور را ذوب کند.
پیش از این محققان از محاسبات و الگوریتم های هوش مصنوعی پیچیده، پلاسما و نئون منجمد برای جلوگیری از فرار الکترون ها بهره می بردند؛ حالا اما به یافته های جدید می تواند به راهکاری ساده و در عین حال موثرتر برای غلبه بر این معضل منجر شود.
محققان «لابراتوار ملی Oak Ridge» با بررسی حرکت الکترون های فراری در راکتور برای نخستین بار متوجه ایجاد امواج ویسلر توسط آن ها شده اند. ویسلر نام امواج پلاسمای مرموزی است که در لایه «یونسفر» در ارتفاع هزار کیلومتری سطح زمین و پس از صاعقه ایجاد می شوند. به توجه به بسامدهای گوناگون صاعقه و تغییر ارتفاع موج، گام آنها مانند سوت بوده و به همین خاطر ویسلر یا سوت زن نامیده می شوند.
این محققان از طریق مهندسی معکوس در حال توسعه روش هایی برای پردازش و ایجاد امواج ویسلر در خارج از پلاسما هستند که به متفرق شدن الکترون های فراری منجر خواهد شد.
یکی از دلایلی که بسیاری از کشورها را از توسعه نیروگاه های هسته برای تولید انرژی های پاک منصرف کرده، خطراتی از قبیل همین الکترون های فراری است و توسعه روش های جدید برای غلبه بر آنها مساوی با کاهش مصرف سوخت های فسیلی و به تبع آن جلوگیری از تغییرات اقلیمی است که حیات در کره زمین را تهدید می کند.
/دیجایتو