۱۹۳۰ - سر آرتور ادينگتون،يك
فضانورد انگليسى اولين بار ايده گرم شدن خورشيد توسط فيوژن را
ارائه كرد.
۱۹۳۸ - هانس بته،پروفسور فيزيك توانست راه دقيق محاسبه همجوشى
پروتون ها در خورشيد و تبديل آنها به هليوم را محاسبه كند.
۱۹۵۰- در اين زمان درخصوص رفتار
پلاسما اطلاع دقيقى وجود نداشت اما آزمايشات كوچكى درخصوص حبس
پلاسما انجام شد. اولين دستگاه آزمايش در حد
۱۴cm بود و مشخص شد حبس
پلاسما كار مشكلى است.
۱۹۶۰- سايز آزمايش مقدارى افزايش
يافت و به حد يك محفظه مكعبى ۳ مترى رسيد و دانشمندان با
دستگاه Tokmak
توانستند پلاسما را محبوس كنند. اين آزمايشات اين نويد
را داد كه اولين نيروگاه ظرف ۲ سال قابل نصب است.
۱۹۷۰- مشخص شد سايز بهينه اى كه
فكر مى شد اندازه مناسب براى يك رآكتور فيوژن باشد سايز مناسبى
نيست چرا كه با وجود بهبودهاى ايجاد شده در سيستم هنوز امكان
حفظ دماى داغ پلاسما وجود نداشت و ائتلاف حرارتى زياد بود لذا
دستگاه بزرگتر به منظور كاهش افت حرارتى ساخته شد. دانشمندان
پيش بينى كردند كه تعدادى نسل جديد از اين ماشين ها قبل از
توليد تجارى برق ساخته شود.
۱۹۸۰- يك نسل جديد از
Tokamak بزرگتر در اوايل
۱۹۸۰ ساخته شد. شركت هاى TFTR
در آمريكا JET
در اروپا و JT60
در ژاپن سايز مشابهى را ساختند و همگى به عملكرد فيوژن
مشابهى دست يافتند. انتظار مى رفت اين سه ماشين، برقى معادل
حرارت دريافت شده ايجاد كند.
در سال ۱۹۸۸ طراحى نسل جديد اين
ماشين تحت عنوان ITER
به طور مشترك بين اروپا، اتحاد جماهير شوروى، آمريكا و
ژاپن شروع شد.
۱۹۹۰- در ۱۹۹۷ ماشين
JET ، ۱۶MW برق توليد كرد
در حالى كه ۲۵ مگاوات انرژى ورودى نياز داشت،
TFTR در آمريكا و
TT60 در ژاپن نيز به نتايج
مشابهى رسيدند. در
انتهاى دهه ۹۰ طرح نهايى براى ITER
به توافق رسيد. متاسفانه طرح ۱۹۹۸ بسيار گران بود و
لازم شد يك طرح جديد براى كاهش قيمت ارائه شود. در همان زمان
آمريكا نيز تصميم به توقف مشاركت خود گرفت.
۲۰۰۰- ساير مشاركت كنندگان طرح
يعنى اروپا، كانادا و ژاپن در روسيه تصميم گرفتند مذاكراتشان
را بدون آمريكا ادامه دهند. در ابتداى سال ۲۰۰۱ يك طرح
ارزان تر با قابليت كمتر توسط همه اعضا به تصويب رسيد و چهار
كشور براى ساخت ITER
پيشنهاد گرديدند. در
ابتداى سال ۲۰۰۱ چين نيز به اين گروه پيوست و به دنبال آن
آمريكا و كره جنوبى نيز به گروه پيوستند. بنابراين
ITER يك تلاش جهانى واقعى
است.
۲۰۱۵ -ساخت
ITER 10 سال طول مى كشد و
طراحى شده تا ۵۰۰ مگاوات برق از نيروى فيوژن توليد كند در حالى
كه تنها ۵۰ مگاوات براى گرمايش پلاسما نياز است. به عبارتى
ضريب بهره نيروگاه ۱۰ است يك برنامه تحقيقات مهم در بعد فيزيك
و هم تكنولوژى به طور همزمان و موازى در پروژه
ITER به منظور ايجاد
قدم هاى متوالى براى رسيدن به ماشين نمونه در حال انجام است.
•تحقيقات آتى فيوژن
*هدف پروژه
ITER كه به معنى راه در
زبان لاتين است عبارت است از نمايش امكان استفاده از انرژى
فيوژن براى توليد برق. ساخت ITER
يك سرمايه اوليه اى در حدود ۵/۴ بيليون يورو است كه بين
كشورهاى همكار در قالب سه نوع هزينه ۱ -اجزاى رآكتور ۲-
ابزارهاى تكنيكى و ۳ -نيروى انسانى تقسيم شده است.
*حجم محفظه پلاسماى
ITER در مقايسه با بزرگترين
رآكتور فيوژن موجود (JET)
در حدود ۱۰ برابر است كه باعث مى شود تا پلاسما حرارتش
را بيشتر حفظ كند و براى مدت بيشترى توليد برق كند. ضريب بهره
آن ۱۰ بوده به اين معنى كه ۱۰ برابر انرژى دريافتى مى تواند
برق توليد كند. يكى از موضوعات علمى مهم
ITER مطالعه پلاسمايى است
كه توسط خود واكنش هاى فيوژن نه منابع گرمايش خارجى توليد
مى شود.
•تكنولوژى ITER
-
ITERيك Tokamak است كه از
مغناطيس هاى سوپر هادى، اجزاى شار حرارتى بالا، سيستم تعميرات
خارجى و تجهيزات ايجاد تريتيم در آن به كار برده شده است.
- نمونه آزمايشگاهى اجزا
ITER قبلاً توسعه و ساخته
شده است. در راستاى تحقيقات فيوژن اختراعات زيادى انجام و به
اجرا رسيد.
- بعد از تصميم گيرى درخصوص محل
ساخت ITER
عمليات ساخت آغاز مى شود. انتظار مى رود در سال ۲۰۰۵
عمليات آغاز شود.
- نوترون خروجى از واكنش هاى
فيوژن ديوارها را گرم مى كند و باعث باد كردن و گرم شدن آن
مى شود. بايد مواد پيشرفته اى ساخته شود تا در مقابل اين حرارت
شديد، شارهاى نوترونى و خوردگى دوام بياورد. انرژى بالاى
14 Mev نوترون ها كه توسط
واكنش فيوژن ايجاد شده اجزاى نيروگاه را تحت تاثير قرار
مى دهد. درخصوص مواد اجزا نيروگاه مى بايست دقت كافى به عمل
آيد تا عمر تجزيه پايان بيابد و به سرعت قابل بازيابى باشد در
صورت استفاده مناسب مواد اوليه ۱۰۰ سال محدود مى شود.
- پيش بينى مى شود بعد از ۳۵-۳۰
سال از شروع ساخت ITER
اولين نيروگاه فيوژن راه اندازى شود.
مسير آينده دسترسى به انرژى
فيوژن شامل ۳ قدم اصلى است.
ITER+IFMI -1
۲- DEMO
۳- PROTO (نمونه پروتوتاپ)
- در نظر است از نيروگاه هاى
فيوژن براى بار پايه 1000MW