تاریخ و زمان
جمعه 2 تير 1396   04:33:43
پژوهشکدة فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای
پنجشنبه 1 تير 1396 23:31:01
تعداد بازديد اين صفحه: 27759
تعداد بازديد کنندگان سايت: 33039443 تعداد بازديد زيرپورتال: 2065130 اين زيرپورتال امروز: 638 سایت در امروز: 3573 اين صفحه امروز: 2
پژوهشکدة فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای
Godakht About us-03
آزمایشگاه محصورسازی اینرسی       

Godakht About us-01.jpg
آزمایشگاه کاربردهای فیزیک پلاسما   

Godakht About us-07.jpg
  توکامک الوند       

Godakht About us-02.jpg
آزمایشگاه محصورسازی مغناطیسی  

Godakht About us-06.jpg
تسهیلات لیزری دوباریکه ای 4 ژول         

Godakht About us-04.jpg
پلاسمای کانونی دنا

Godakht About us-05.jpg
توکامک دماوند            

گداخت هسته ای چشم انداز انرژی فردا

یکی از منابع مهم انرژی در جهان منبع عظیم انرژی خورشیدی است. در خورشید وستارگان از طریق واکنشهای گداخت هسته ای(همجوشی)  اتمهای هیدروژن وعناصر سبک  انرژی زیادی که ناشی از تبدیل جرم به انرژی(E=mc2) می باشد، تولید می گردد. با توجه به این که منابع انرژی فسیلی محدود و رو به پایان است، استفاده از منابع انرژی هسته ای می تواند جایگزین خوبی برای آن  باشد. چرا که یک گرم تریتیم  (یکی از ایزوتوپهای هیدروژن)  از طریق گداخت هسته ای می تواند  معادل نیم تن ذغال سنگ انرژی تولید نماید.
همانطور که ملاحظه می شود، شواهد علمی و فنی نشان می دهندکه انرژی حاصل از منابع کنونی انرژی در آینده ای نه چندان دور پایان خواهد یافت. از این رو بررسی ها و مطالعات گسترده ای جهت دستیابی به منابع انرژی جایگزین صورت گرفته است که هم اکنون نقطه تمرکز آنها بر واکنش ها و راکتورهای گداخت هسته ای قرار دارد. منابع انرژی غیر فسیلی شناخته شده قابل بهره برداری، به تنهایی یا در مجموع      نمی توانند نیاز فزاینده بشر را به انرژی تامین نمایند و هر یک با محدودیت روبرو می باشند. به عنوان مثال ذخایر موجود اورانیوم جهان برای استفاده در راکتورهای شکافت با نوترونهای حرارتی تنها در حد یک سده کفایت می نماید. راکتورهای هسته‌ای زاینده، انرژی خورشیدی و انرژی حاصل از همجوشی هسته ای تنها روشها و منابع پایان ناپذیر انرژی شناخته شده به شمار مـــی آیند.          

انرژی حاصل از همجوشی یا گداخت هسته ای به دلیل وجود منبع سرشار دوتریم ( ایزوتوپ سنگین اتم هیدروژن) موجود در آب اقیانوسها، به تنهایی می تواند نیاز انرژی بشر را با آهنگ فعلی مصرف، انرژی به مدت1011-109 سال تامین نماید.  پاکیزگی  به  معنای پرتوزائی بسیار کمتر و عدم تولید ایزوتوپهای عناصر سنگین با نیمه عمر بالا ( پسماندهای هسته ای ) از مزایای راکتورهای گداخت به شمار می آید، مشکلی که هم اکنون کشور های سازنده و دارای راکتورهای شکافت با آن روبرو هستند.

 

پژوهش ها در زمینه دستیابی به راکتورهای گداخت هسته ای قریب به نیم قرن است که در سطح دنیا آغاز، و همچنان با جدیت دنبال می شود. گداخت به روش محصور سازی پلاسما با میدانهای مغناطیسی (MCF - Magnetic Confinement Fusion )نخستین روش مورد توجه پژوهشگران فیزیک گداخت بوده است و انتظار می رود بزودی انرژی کنترل شده گداخت از این طریق محقق شود. از سوی دیگر محصور سازی پلاسما تحت ماند (اینرسی )( ICF -Inertial Confinement Fusion) که به مکانیزم تولید انرژی در ستارگان شباهت دارد روش امیدبخش دیگری است که جلب نظر می کند و احتمال ساخت راکتور گداخت در مقیاس تجاری طی چند دهه آینده به این طریق کمتر از روش محصور سازی مغناطیسی نمی باشد.

 در حال حاضر فعالیتهای پژوهشی مرکز تحقیقات گداخت هسته ای هردو رویکرد MCF  و  ICF را در بر می‌گیرد. سابقه تحقیقات تجربی در زمینه محصور سازی مغناطیسی در این مرکز متجاوز از بیست سال، و با عمر پژوهش در حیطه ICF که در نقطه آغاز کار قرار دارد قابل قیاس نمی باشد. به هر روی عرصه تحقیقات و پژوهش در هر دو زمینه بسیار گسترده است و موفقیت به همت و تلاش فراوان همکاران وابسته است.

تاریخچه پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای

 در ادامة روند پایه ریزی و شکل گیری هسته های اولیه تحقیقاتی که با راه اندازی و بهره برداری  از راکتور 5 مگاواتی مرکز اتمی دانشگاه تهران در تاریخ 4/9/1346  روی موضوعات گوناگون مرتبط با علوم و فنون هسته ای ظهور و بروز می کرده است،  جرقـــــه های پی ریزی هسته های اولیه تحقیقاتی روی موضوعات فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای نیز در همین زمان بود که شکل گرفته است. محققانی که در این هسته های اولیه تحقیقاتی روی موضوعات فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای فعالیت میکردند، سعی نمودند تا امکانات و ابزارهای مورد نیاز کارشان را تهیه و برای شروع کار جدی تری در تحقیقات روی موضوعات فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای سازماندهی کنند. بعد از  تاسیس سازمان انرژی اتمی ایران در سال 1353 کل ساختار و تشکیلات پژوهشی مرکز اتمی دانشگاه تهران به سازمان انرژی اتمی ایران منتقل گردید.

پس از تاسیس سازمان انرژی اتمی ایران در سال 1353، گروه فیزیک پلاسما در سال 1354 بعنوان زیرمجموعه ای از مرکز تحقیقات هستـــه ای (نام جدید از مرکز تحقیقات هسته ای  اکنون  پژوهشکده علوم هسته ای می باشد) تاسیس گردید. برای بررسی تاریخچه  تحولات و فعالیتهای پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای از زمان تاسیس (1353) تا زمان حاضر ( آذرماه 1385) بهتر است بررسی های خود را  از نظر تحولات و فعالیتهایی که در پژوهشکدة فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای روی داده است  در چهار دوره ذیل تقسیم بندی نمائیم:

 

   1.  دهه 1350 ( 1360 ـ 1353 ): دوره تاسیس، سازماندهی و ساخت ماشینTeta-Pinch Machine
      2. دهه  1360 (1370 ـ 1361): دوره پشتیبانی از جنگ و طراحی و ساخت ماشین توکامک الوندAlvand Tokomak Machine  .

    3.د هه 1370 (1380 ـ 1371): دوره تبدیل گروه فیزیک پلاسما به مرکز، نصب، راه اندازی و بهره برداری ازماشین توکامک دماوند Damavand Tokomak Machine.
4. دهه 1380 (1385 ـ 1381):  دوره تبدیل مرکز تحقیقات گداخت هسته ای به پژوهشکده، طراحی و ساخت اولین مجموعه تسهیلات گداخت لیزری 20 ژول .