گداخت تامین‌ كننده انرژی ستارگان است و از نظر اصولی می‌تواند منبع تقریبا نامحدود و از نظر محیطی بی‌خطرترین نوع انرژی بر روی زمین باشد. مشخص شده است كه مهار انرژی گداخت چالش علمی و فنی دشواری است كه در ابتدا انتظار آن نمی‌رفت، اما به نظر می‌رسد زمان این‌كه انرژی گرماهسته‌یی‌ (گداخت) در اختیار بشر قرار گیرد، فرا رسیده است.

با توجه به این كه ایران از گذشته، مسیری قابل تامل و رو به جلو در پژوهش و آزمایش در زمینه گداخت را پیموده است و اگر برخی مسایل سیاسی در سال‌های گذشته برای برنامه‌ی صلح‌آمیز هسته‌یی ایران اتفاق نمی‌افتاد، چه بسا امروز ایران یكی از كشورهای عضو پروژه "ایتر" بود.

خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) با توجه به اهمیت و ضرورت انرژی گرماهسته‌یی در آینده و در حالی كه روش دستیابی به انرژی صلح‌آمیز هسته‌یی با وجود پاك بودن و به صرفه بودن آن به دلیل برخی مشكلات سیاسی و نظامی ـ امنیتی با محدودیت در دسترس قرار داشتن رو به رو است و دارندگان تكنولوژی هسته‌یی از همه گیر شدن این انرژی ترس دارند، از این رو این موضوع را در حد بضاعت رسانه‌یی‌مان در قالب گزارش‌ و گفت‌وگو مورد بررسی قرار داده‌ایم كه اولین گزارش درباره چیستی گداخت هسته‌یی در زیر می‌آید.

«در قرون وسطی رویای كیمیاگران تبدیل مس به طلا بود. در واقع تنها راهی كه برای حل این مساله سراغ داشتند روش‌های شیمیایی بود كه آن‌ها هم محكوم به شكست بودند. در طی قرن نوزدهم علم شیمی پیشرفت‌های قابل توجهی كرد و مشخص شد كه مس و طلا عناصر متفاوتی هستند كه با فرآیندهای شیمیایی قابل تبدیل به یكدیگر نیستند، اما كشف رادیو‌اكتیویته در اواخر قرن نوزدهم منجر به درك این مساله شد كه گاهی اوقات برخی از عناصر به طور خود به خود به عناصر دیگر تبدیل می‌شوند (یا استحاله می‌یابند). در پی آن دانشمندان دریافتند كه چگونه ذرات پرانرژی حاصل از چشمه‌های رادیو‌اكتیو یا شتاب یافته در ابزارهای فیزیكی پرقدرت جدیدی كه در قرن بیستم توسعه یافتند را برای القای تبدیل‌های مصنوعی در مجموع گسترده‌ای از عناصر به كار برند. به ویژه شكافتن اتم‌ها (فرآیند شكافت هسته‌یی) یا تركیب آنها (فرآیند گداخت هسته‌یی) امكان‌پذیر شد.

كیمیاگران نفهمیدند كه جست‌وجوی آن‌ها با ابزارهایی كه در اختیار داشتند، ناممكن بود، ولی به یك معنی می‌توان گفت كه آن‌ها اولین كسانی بودند كه به پژوهش درباره تبدیل هسته‌ها پرداختند. آن چه كه كیمیاگران درك نكردند آن بود كه تبدیل هسته‌ها به همدیگر درست جلوی چشم آن‌ها در خورشید و تمام ستارگان آسمان شب در حال رخ دادن بود. فرآیندهای در حال انجام بر روی خورشید و ستارگان، به ویژه منبع انرژی عظیم حاصل از آن‌ها برای اعصار متمادی، مدت درازی دانشمندان را مبهوت كرده بود. تنها در اوایل قرن بیستم بود كه مشخص شد، گداخت هسته‌یی منبع انرژی محرك كیهان و هم‌چنین عامل اصلی تولید تمامی عناصر شیمیایی مختلف موجود در اطراف ماست.

درك این مساله كه انرژی تابش شده به وسیله خورشید و ستارگان در اثر واكنش‌های گداخت هسته‌یی تولید می‌شود، در پی سه گام اساسی در گسترش دانش بشری به دست آمد. گام نخست استنتاج معروف آلبرت انیشتین در سال 1905 درباره قابلیت تبدیل جرم به انرژی بود و گام دوم كمی بیش از 10 سال بعد با اندازه‌گیری دقیق جرم‌های اتمی توسط فرانسس استون رخ داد كه نشان داد، مجموع جرم چهار اتم هیدروژن اندكی بیش از جرم یك اتم هلیم است. این دو نتیجه كلیدی آرتور ادینگتون و دیگران را در حوالی 1920 به طرح این مضوع هدایت كرد كه جرم می‌تواند در خورشید و ستارگان در حین تركیب شدن چهار اتم هیدروژن برای تشكیل یك اتم هلیم به انرژی تبدیل شود. تنها مشكل جدی این طرح آن بود كه بر طبق قوانین فیزیك كلاسیك، خورشید به قدر كافی برای وقوع گداخت هسته‌یی داغ نبود. تنها پس از توسعه مكانیك كوانتومی در اواخر دهه 1920 بود كه درك كاملی ار مبانی فیزیكی گداخت هسته‌یی میسر شد.

به گزارش ایسنا، پس از پاسخ به این سوال كه انرژی كیهان از كجا می‌آید، فیزیكدانان به طرح این پرسش پرداختند كه اتم‌های مختلف چگونه تبدیل شده‌اند؛ باز هم گداخت پاسخ این سوال بود. گداخت هسته‌های هیدروژن برای تشكیل هلیم آغاز یك زنجیره طویل و پیچیده است. بعدها نشان داده شد كه سه اتم هلیم می‌توانند برای تشكیل یك اتم كربن با هم تركیب شوند و تمامی عناصر سنگین‌تر نیز با یك سری واكنش‌های پیچیده‌تر تولید می‌ شوند. فیزیكدانان هسته‌یی نقش عمده‌ای را در دست‌یابی به این نتایج ایفا كرده‌اند. آن‌ها با مطالعه واكنش‌های مختلف هسته‌یی در دستگاه‌های شتاب دهنده قادر به شناسایی محتمل‌ترین واكنش‌ها تحت شرایط مختلف شدند. با ربط دادن این اطلاعات به مدل‌های معرفی شده توسط اختر‌فیزیك‌دانان برای ستاره‌ها، نتایج قابل قبولی برای دوره‌های عمر ستارگان ایجاد شد و فرآیندهایی كه منجر به تولید تمام اتم‌های مختلف موجود در كیهان می‌شدند، شناخته شدند.

پس از این كه گداخت به عنوان منبع انرژی خورشید و ستارگان شناخته شد، طبیعی بود كه این سوال مطرح شود، آیا فرآیند تبدیل جرم به انرژی در زمین هم انجام‌پذیر است؟ و اگر چنین باشد می‌توان آن را در جهت تامین منافع بشری به كار برد؟ ارنست رادفورد، فیزیكدان معروف و كاشف ساختار اتم در سال 1933 خطاب به "انجمن انگلیسی‌ برای پیشرفت علم" اظهار كرده بود كه "ما قادر نیستیم انرژی اتمی را تا حدی مهار كنیم كه قابل هیچ‌گونه استفاده تجاری باشد و من معتقدم كه ما هرگز امكان انجام چنین كاری را نخواهیم داشت". این یكی از معدود دفعاتی بود كه قضاوت او در مصاف با آزمایش مردود اعلام شد. هیچ كسی در این زمینه با نظر رادفورد موافق نبود و حتی اچ.جی.ولز در داستانی كه در سال 1914 نوشته بود، استفاده از انرژی هسته‌یی را پیش‌بینی كرده بود.

به گزارش ایسنا، واكنش گداخت توسط دانشمندانی كه اولین بمب اتمی (حاصل از شكافت) را در پروژه مانهاتان ساختند، به طور كامل مطالعه و شناخته شده بود، هر چند كه امكان بهره‌گیری از واكنش‌های گداخت به عنوان یك منبع انرژی بدون تردید مورد بحث قرار گرفته بود، اما هیچ طرح عملی برای آن پیشنهاد نشده بود. با وجود مشكلات فنی واضحی كه در این مسیر به چشم می‌خورد، ایده دستیابی به انرژی گداخت به شیوه‌ای كنترل شده كمی پس از جنگ جهانی دوم به طور جدی مورد مطالعه قرار گرفت و تحقیقاتی در انگلستان در دانشگاه‌های لیورپول، آكسفورد و لندن آغاز شد كه یكی از مجریان اصلی آن جورج تامسون، ‌فیزیكدان برنده جایزه نوبل و پسر ج.ج تامسون، كاشف الكترون بود. روش كلی عبارت بود از تلاش برای گرمایش گاز هیدروژن به دماهای بالایی كه در آن‌ها اتم‌های برخوردكننده‌، دارای انرژی كافی برای تركیب با یكدیگر باشند. گمان می‌شد با استفاده از یك میدان مغناطیسی برای محصور‌كردن سوخت داغ، زمان كافی برای وقوع واكنش‌های گداخت فراهم خواهد شد. در دهه‌ 1950 تحقیقات گداخت در انگلستان، آمریكا و اتحاد شوروی تحت برنامه‌های محرمانه ادامه یافتند و بعدا پس از تبدیل به اطلاعات غیر‌طبقه‌بندی شده در بسیاری از كشورهای پیشرفته صنعتی جهان دنبال شدند. محتمل‌ترین واكنش بین دو شكل نادر از هیدروژن كه دوتریم و تریتیم نامیده می‌شدند، رخ می‌داد.

دو‌تریم به طور طبیعی در دسترس نیست و باید در مجاورت نیروگاه تولید شود. این كار می‌تواند با به كار بردن محصولات واكنش گداخت در بر ‌هم‌ كنش با فلز سبك لیتیم كه به صورت یك لایه، محفظه واكنش را احاطه كرده است، در یك چرخه زایش انجام گیرد. بنابراین سوخت‌های اصلی برای گداخت هسته‌یی، لیتیوم و آب هستند كه هر دو آن‌ها به صورت گسترده‌ای در دسترس هستند. بیش‌تر انرژی به صورت گرما آزاد می‌شود كه می‌تواند استخراج شده و مثل هر نیروگاه متداول برای تولید بخار و رانش توربین‌ها به كار رود.

به هر حال تحقیقات روی كاربرد صلح‌آمیز انرژی گداخت به شكل جدی با انفجار بمب هیدروژنی در سال 1952 به جلو گام برداشت. این امر مسیر جدیدی را برای دست‌یابی به فرآیند گداخت كنترل شده ایجاد كرد كه بر ایده‌ی گرمایش بسیار سریع سوخت برای رسیدن به دمای به قدر كافی بالا پیش از آنكه زمان كافی برای فرار پیدا كند، مبتنی است. با اختراع لیزر در سال 1960 امكان انجام این كار فراهم شد. لیزرهای با انرژی بسیار بالا می‌توانند بر روی هدف‌های كوچك متمركز شوند. ایده كلی عبارت از گرمایش سریع و فشرده ساختن قرص‌های كوچك سوخت در یك رشته انفجارات كوچك است. این عمل محصورسازی "لختی" نامیده می‌شود، زیرا سوخت گداخت تنها به وسیله لختی خودش محصور می‌شود. در ابتدا مطالعات فنی تنها محدود به آن كشورهایی بود كه تا آن هنگام به سلاح‌های هسته‌یی دست یافته بودند و بعضی جزئیات هنوز به صورت یك راز محرمانه باقی مانده بود. هر چند كه كشورهای دیگر دستیابی به این فن‌آوری را برای مقاصد كاملا صلح‌آمیز دنبال می‌كردند. جدای از گرمایش و محصور‌سازی سوخت، روش تبدیل انرژی گداخت به الكتریسته كاملا با شیوه‌ای كه در محصورسازی مغناطیسی در نظر گرفته شده، مشابه است.

به گزارش ایسنا، مشكلات قابل توجه فنی و علمی كه روش‌های محصور‌سازی "مغناطیستی" و "لختی" با آن‌ها مواجه شده‌اند، سبب شدند تا این برنامه‌ها سا‌ل‌ها به درازا بكشند. در واقع تحقیقات گداخت یكی از دشوارترین مصاف‌هایی است كه دانشمندان با آن روبرو شده‌اند. پس ازسال‌های زیاد عملی بودن گداخت گرماهسته‌یی از طریق محصور‌سازی مغناطیسی اثبات شده است و انتظار می‌رود، نسل بعدی در آزمایش‌های محصور ‌كردن لختی به جایگاه مشابهی دست یابد. توسعه فن‌آوری و تبدیل این موفقیت‌های علمی به نیروگاه‌هایی كه از نظر اقتصادی مناسب باشند، گامی بزرگ‌تر خواهد بود كه نیاز به زمان و كوشش خیلی بیشتری دارد.»