Цөмийн Нэгдлээс Эрчим Хүч Гаргаж Авахад Нэг Алхам Ойртлоо

Америкийн Үндэсний Нэгдлийн Шаталтын Судалгааны төвийн эрдэмтэд цөмийн нэгдлийн судалгаанд нэг шат ахиснаа зарлалаа. Ус төрөгчийн түлш нь анх оруулснаасаа илүү их эрчим хүчийг анх удаагаа ялгаруулжээ.

Цөмийн нэгдэл гэдэг бол оддын ялгаруулдаг эрчим хүч юм. Товчоор хэлбэл манай нарны дотоод цөмд нь ус төрөгчийн атомууд асар өндөр хурдтайгаар хоорондоо мөргөлдөж нийлэх үед гели үүсэж үр дүнд асар их энерги ялгардаг байна. Харин ийм цөмийн энергийг дэлхийд гаргаж авахыг эрдэмтэд Атомын Ирнээс хойш мөрөөдөж байгаа юм. Цэвэр цөмийн нэгдлийн эрчим гэдэг нь та нэг удаа шүршүүрт орох хэмжээний усаар л бүтэн жилийнхээ эрчим хүчийг гаргах хэмжээний энергийг гаргадаг. Гэхдээ 60 жил өмнө цөмийн нэгдэл нь мөрөөдлөөс ч хол ойлголт байсан юм.

Нэгдлийн реакторыг бүтээхийн тулд эрдэмтэд нийтдээ 500 их наяд Ватт буюу Нэгдсэн Улсын нийт эрчим хүчний хэрэглээний зургаан минуттай тэнцэх хэмжээний цахилгаан эрчим хүч ашигладаг 192 лазер буу ашиглажээ. Нэг сантиметр радиустай алтан цилиндрийг сая хэм хүртэл халааснаар жижиг дугуй пластик нүхээр рентген туяагаар шарна. Рентген туяаг оруулахад дотор нь тэсрэлт болж ус төрөгчийн изотопууд агшин хүнд ус төрөгч, тритий хүртэл маш өндөр нягттай болно. Цилиндрийн төвд буй ус төрөгчийн плазм нь хүний үсний ширхэгээс жижиг хэмжээтэй атомын тэсрэлт явагдана. Ингэснээр тэсрэлтийн гинжин хэлхээ үүсэж өөрөө өөрийгөө тэслэх бүтэц бий болно. Энэхүү өчүүхэн жижиг тэсрэлтээс бид хүсээд буй эрчим хүчээ гаргаж авах юм.

Ингэж эргэсэн процесс үүсгэснээр ус төрөгчийн түлшийг лазераар шарж цөмийн нэгдлийг бий болгох боломжтой. Өнөөдрийг хүртэл энэ процесс хангалттай хэмжээний үр ашигтай байгаагүй юм. Ус төрөгчийн түлш нь ялгаруулахаас илүү энергийг зарцуулж байсан. Харин өнгөрсөн жилийн сүүлээр эрдэмтдийн туршилт амжилттай бол ус төрөгчийн түлшнээс 1.7 дахин их эрчим хүч гаргасан байна. Энэхүү туршилтыг Натиур сэтгүүлсэн хэвлүүлсэн буй. Харин өнгөрсөн сард хийсэн туршилтаар 2.6 дахин их эрчим хүчийг гаргаж авсан хэмээн мэдэгдээд байна.

Лаборторт, лазерын үүсгүүр

“Орчин үеийн физик шинэ төвшинд хүрээд байна. Хэрэв цөмийн нэгдэл нь бидний хэрэглээний эрчим хүчний эх үүсвэр болбол 2013 он түүхэн он болох болно” хэмээн Рочестер Их Сургуулийн физикч эрдэмтэн Рикардо Бетти баярлан хэлсэн юм. Тэрээр мөн “гэхдээ цахилгааны шугамд нэвтрүүлэх хүртэл урт удаан хугацаа байна” гэж ярьж байна.

Алтан цилиндр дотор талаасаа, ус төрөгч нягтарсан байдал

Энэхүү цөмийн судалгааны төв нь 3.5 тэрбум ам.долларын өртөгтэй бөгөөд нэгдсэн улсын үндэсний цөмийн хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэгч цөмийн бөмбөг дэлбэлэхгүйгээр туршилт судалгаа хийдэг байгууллага юм. 1963 оноос хойш АНУ болон ОХУ тэргүүтэй улс орнууд цөмийн туршилтад хориг тавьж зөвхөн газар доор туршилт хийхээр болсон. Гэхдээ физик туршилт хийхгүй байгаа нь “чи машинтай боловч асаах эрхгүй хүнтэй” адил хэмээн туршилтад оролцсон физикч Паул Спринжер ярьсан юм.

Цөмийн нэгдлийг ашиглан эрчим хүч гарган авч ашиглах нь бодит амьдралд дээр тун хол байна. Гэхдээ эрдэмтдийн хийж буй судалгааны үр дүнгээс харвал энэхүү туршилт нь эрчим хүчний хямралыг шийдэхэд нэг алхам урагш ахисан хэрэг юм. Хэрвээ энэ нь бодит амьдралд биеллээ олбол өнөөдрийн улс төрийн хямрал, улс үндэстэн хоорондын ширүүн маргааныг шийдэх тун ач холбогдолтой зүйл болох нь гарцаагүй юм. Бид ч нүүрсээ түлэн амьдрах шаардлагагүй болох байх.

эх сурвалж: wired