پیش‌بینی اینشتین به حقیقت پیوست؛ معرفی نخستین موتور پروتونی برای خودروها
فرآیند همجوشی هسته ای برای مدت طولانی شناخته شده است، با این حال، یافتن راهی برای استفاده از آن برای تامین انرژی خودروها توسط دانشمندان مورد بحث قرار گرفته است. حالا یک استارتاپ با معرفی موتور پروتون این رویا را محقق کرده است.
چرا تولید موتور هسته ای اینقدر طول کشید؟
رویای ساخت موتور کوچکی که با استفاده از همجوشی هسته ای کار کند، اولین بار توسط فیزیکدان برجسته، آلبرت انیشتین معرفی شد. در اوایل سال ۱۹۲۹، انیشتین در مورد امکان ایجاد یک موتور پروتون بر اساس همجوشی هسته ای نظریه پردازی کرد. این رانشگر می تواند فضاپیما را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت درآورد. ایده این بود که از دمای همجوشی بالا برای بیرون راندن جریانی از پروتون ها و ایجاد نیروی رانش استفاده کنیم.
تلاش های قبلی برای تولید موتور مبتنی بر همجوشی هسته ای به دلیل محدودیت های تکنولوژیک شکست خورده بود. با این حال، پیشرفت های علمی در دهه های اخیر این موضوع را به واقعیت نزدیک کرده است. یکی از پیشرفت های اصلی در زمینه مواد جدیدی است که قادر به مقاومت در برابر دمای بسیار بالا در یک راکتور همجوشی هسته ای هستند. آلیاژهای ویژه و سرامیک های پیشرفته برای مقاومت در برابر پلاسمای فوق داغ مورد نیاز برای همجوشی ساخته شده اند.
در کنار پیشرفت های علمی در ساخت آلیاژها و سرامیک های جدید، امروزه دانشمندان مدل های محاسباتی بسیار دقیق تری برای شبیه سازی و کنترل واکنش های همجوشی دارند. این مزیت ظرفیت بیشتری برای تثبیت و حفظ واکنش های لازم ایجاد می کند.
علاوه بر موارد فوق، تکنیک های جدیدی برای محصور شدن مغناطیسی و میدان های الکتریکی برای حاوی پلاسمای داغ به دست آمده است. این تکنیک ها از تماس پلاسما با دیواره های راکتور جلوگیری می کند که باعث خنک شدن آن و توقف واکنش می شود. آهنرباهای ابررسانای جدید کلید این مزیت هستند.
نگاهی به ایده موتور پروتون
تولید موتور پروتون توسط استارت آپ “Rocky Star” انجام شده است. این استارت آپ فعالیت خود را از سال ۲۰۲۱ آغاز کرد.موتور همجوشی هسته ای این استارت آپ هم اکنون در حال توسعه است. این موتور از همجوشی هسته های هیدروژن برای تولید تکانه های بسیار قوی استفاده می کند.
طراحی RocketStar بر اساس همجوشی پروتون از طریق یک میدان مغناطیسی قیفی شکل است. پروتون ها به انتهای پهن قیف تزریق می شوند، سپس با نزدیک شدن به انتهای باریک قیف فشرده می شوند و به دما و چگالی بسیار بالایی می رسند.
فیوژن مقادیر زیادی انرژی آزاد می کند که با سرعت زیاد به جت پلاسما تبدیل می شود. این پیشرانه را بدون نیاز به پیشرانه های شیمیایی فراهم می کند. سوخت همجوشی (هیدروژن) عملاً پایان ناپذیر است. بنابراین در دراز مدت می تواند وسایل نقلیه را بدون محدودیت جابه جا کند. البته هنوز زمان زیادی تا اجرای این موتور باقی مانده است.
منبع: دیجیاتو
