Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

مایکل لابرگ: چطور میتوان با ضربات هماهنگ شده چکش گداخت هسته ای تولید کرد

388,874 views

2014-04-22 ・ TED


New videos

Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

مایکل لابرگ: چطور میتوان با ضربات هماهنگ شده چکش گداخت هسته ای تولید کرد

388,874 views ・ 2014-04-22

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Amin Behshad Reviewer: Shahram Eatezadi
00:13
Wow, this is bright.
0
13090
2031
واو، چقدر روشنه.
00:15
It must use a lot of power.
1
15121
2991
باید کلی انرژی مصرف کنه.
00:18
Well, flying you all in here
2
18112
1492
خب، رسوندن شما هم به اینجا با هواپیما
00:19
must have cost a bit of energy too.
3
19604
2448
باید یه خورده ای انرژی برده باشه.
00:22
So the whole planet needs a lot of energy,
4
22052
2918
پس کل سیاره به مقدار زیادی انرژی احتياج داره،
00:24
and so far we've been running mostly on fossil fuel.
5
24970
2901
و تا الآن ما بیشتر از سوخت های فسیلی استفاده کرده ایم.
00:27
We've been burning gas.
6
27871
2049
ما تا الآن گاز سوزوندیم.
00:29
It's been a good run.
7
29920
1387
سواری خوبی بوده.
00:31
It got us to where we are, but we have to stop.
8
31307
2868
ما رو به اینجایی رسونده که الآن هستیم، ولی مجبوريم متوقفش کنیم.
00:34
We can't do that anymore.
9
34175
2154
دیگه نمی تونیم به اینکار ادامه بدیم.
00:36
So we are trying different types of energy now,
10
36329
2281
ما الآن داریم انواع دیگه ی انرژی رو امتحان میکنیم،
00:38
alternative energy,
11
38610
1214
انرژی های جایگزین،
00:39
but it proved quite difficult to find something
12
39824
2498
ولی بهمون اثبات شده که کار سختیه که یک راهی رو پیدا کنیم
00:42
that's as convenient and as cost-effective
13
42322
2801
که علاوه بر مناسب بودن مقرون به صرفه هم باشه
00:45
as oil, gas and coal.
14
45123
2817
مثل نفت، گاز و زغال سنگ.
00:47
My personal favorite is nuclear energy.
15
47940
4090
خود من انرژی هسته ای رو ترجیح میدم.
00:52
Now, it's very energy-dense,
16
52030
2601
چون، انرژی زیادی ایجاد می کنه،
00:54
it produces solid, reliable power,
17
54631
2481
انرژی خوب و قابل اعتمادی تولید می کنه،
00:57
and it doesn't make any CO2.
18
57112
2383
و دی اکسید کربن هم تولید نمی کنه.
00:59
Now we know of two ways
19
59495
1492
ما امروزه دو نوع واکنش هسته ای رو میشناسیم
01:00
of making nuclear energy: fission and fusion.
20
60987
5174
که باعث تولید انرژی میشه : شكافت و هم جوشی.
01:06
Now in fission, you take a big nucleus,
21
66161
2345
خب در شكافت، ما یک هسته اتم بزرگ رو میگیریم
01:08
you break it in part, in two,
22
68506
1635
و به دو قسمت تقسیمش میکنیم.
01:10
and it makes lots of energy,
23
70141
1547
که کلی انرژی تولید ميشه،
01:11
and this is how the nuclear reactor today works.
24
71688
2213
و این همون کاریه که امروزه رآکتور های هسته ای انجام میدن.
01:13
It works pretty good.
25
73901
1409
خیلی خوب هم جواب ميده.
01:15
And then there's fusion.
26
75310
2154
و اون یکی هم جوشيست.
01:17
Now, I like fusion. Fusion's much better.
27
77464
2406
من شخصا هم جوشی رو ترجیح میدم كه خیلی بهتره.
01:19
So you take two small nuclei,
28
79870
1694
خب در اینجا ما دو تا هسته اتم کوچک رو میگیریم،
01:21
you put it together, and you make helium,
29
81564
2506
میریزیمشون رو هم، و هلیوم درست می کنیم،
01:24
and that's very nice.
30
84070
1358
و این خیلی خوبه.
01:25
It makes lots of energy.
31
85428
1546
کلی انرژی ایجاد میکنه.
01:26
This is nature's way of producing energy.
32
86974
2600
این راه تولید انرژی توسط طبیعته.
01:29
The sun and all the stars in the universe
33
89574
2408
خورشید و تمام ستارگان هستی
01:31
run on fusion.
34
91982
2245
از هم جوشی تغذیه میشن.
01:34
Now, a fusion plant
35
94227
1896
خب، یک رآکتور هم جوشی،
01:36
would actually be quite cost-effective
36
96123
2315
در حقیقت خیلی مقرون به صرفه خواهد بود
01:38
and it also would be quite safe.
37
98438
1990
و همین طور خیلی ایمن.
01:40
It only produces short term radioactive waste,
38
100428
4433
ضایعات اون فقط تا مدت کوتاهی رادیواکتیو اند،
01:44
and it cannot melt down.
39
104861
2032
و ذوب نمی شه.
01:46
Now, the fuel from fusion comes from the ocean.
40
106893
2527
و در عین حال، سوخت هم جوشی از اقیانوس گرفته میشه.
01:49
In the ocean, you can extract the fuel
41
109420
1818
شما می تونین سوختش رو از اقیانوس استخراج کنین
01:51
for about one thousandth of a cent
42
111238
1890
به ازای حدودا یک هزارم سنت
01:53
per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.
43
113128
2331
برای هر کیلووات-ساعت، بنابرین خیلی خیلی ارزونه.
01:55
And if the whole planet would run on fusion,
44
115459
3388
و اگه انرژی همه سیاره از هم جوشی تامین می شد،
01:58
we could extract the fuel from the ocean.
45
118847
1444
میتونستیم سوخت رو از اقیانوس استخراج کنیم.
02:00
It would run for billions and billions of years.
46
120291
3264
و برای میلیارد ها میلیارد سال کارمی کرد .
02:03
Now, if fusion is so great, why don't we have it?
47
123555
3772
خب، اگه هم جوشی اینقدر خوبه پس چرا ازش استفاده نمی کنیم؟
02:07
Where is it?
48
127327
1336
پس کجاست؟
02:08
Well, there's always a bit of a catch.
49
128663
1848
خب، همیشه یه مقدار مشکلات هست.
02:10
Fusion is really, really hard to do.
50
130511
3238
انجام هم جوشی کار خیلی خیلی سختیه.
02:13
So the problem is, those two nuclei,
51
133749
2484
مشکل اینه، اون دو تا هسته اتم،
02:16
they are both positively charged,
52
136233
1628
هردوتاشون بار مثبت دارن،
02:17
so they don't want to fuse.
53
137861
1791
بنابراین تمایلي به گداخت ندارند.
02:19
They go like this. They go like that.
54
139652
1777
اینوری می رن! اونوری می رن!
02:21
So in order to make them fuse,
55
141429
964
بنابرین برای اینه که گداختشون بدیم،
02:22
you have to throw them at each other with great speed,
56
142393
2187
باید با سرعت زیادی به سمت هم پرتابشون کنیم،
02:24
and if they have enough speed,
57
144580
913
و اگه سرعت کافی داشته باشن،
02:25
they will go against the repulsion,
58
145493
1834
برخلاف جهت پس زدن میدان الکتریکیشون حرکت می کنن،
02:27
they will touch, and they will make energy.
59
147327
2153
و به هم برخورد می کنن، و انرژی تولید می کنن.
02:29
Now, the particle speed
60
149480
2407
خب، سرعت ذرات
02:31
is a measure of the temperature.
61
151887
1770
یک ابزار برای اندازه گيری دماست.
02:33
So the temperature required for fusion
62
153657
1742
بنابرین دمای لازم برای گداخت هسته ای
02:35
is 150 billion degrees C.
63
155399
3162
حدود صد و پنجاه میلیارد درجه سانتی گراد هست.
02:38
This is rather warm,
64
158561
1831
نسبتا گرمه!
02:40
and this is why fusion is so hard to do.
65
160392
3446
و این دلیل اینه که انجام هم جوشی اینقدر سخته.
02:43
Now, I caught my little fusion bug
66
163838
2025
باگ(مشكل) كوچولوی هم جوشی خودم رو وقتی فهميدم كه
02:45
when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,
67
165863
3670
مدرک دكتری خودم رو از دانشگاه بريتيش كلمبيا گرفتم،
02:49
and then I got a big job in a laser printer place
68
169533
3052
و بعدش يه شغل خوب در يک مركز چاپگر ليزری پيدا كردم
02:52
making printing for the printing industry.
69
172585
2538
كه برای صنعت چاپ، چاپگر ميساخت.
02:55
I worked there for 10 years,
70
175123
2252
برای ده سال در اونجا كار كردم
02:57
and I got a little bit bored,
71
177375
1680
و يكم دلم رو زد
02:59
and then I was 40, and I got a mid-life crisis,
72
179055
2953
و بعدش در حالی كه چهل سالم شده بود و بحران ميانسالی رو تجربه ميكردم،
03:02
you know, the usual thing:
73
182008
1633
همونطور كه ميدونيد چيزهای معمول در اين دوره:
03:03
Who am I? What should I do?
74
183641
2459
من كيستم؟! بايد چه كنم؟
03:06
What should I do? What can I do?
75
186100
2586
بايد چه كنم؟ چه ميتوانم بكنم؟
03:08
And then I was looking at my good work,
76
188686
2052
و به همين صورت نگاهی به كار خوب خودم انداختم
03:10
and what I was doing is I was cutting the forests
77
190738
2051
و فهميدم كارم درحقيقت قطع درختان جنگلهاست
03:12
around here in B.C.
78
192789
1355
در همين محدوده B.C (بريتيش كلمبيا)
03:14
and burying you, all of you,
79
194144
1594
و همينطور دفن همه شما زيرِ
03:15
in millions of tons of junk mail.
80
195738
3442
ميليونها تُن هرزنامه!
03:19
Now, that was not very satisfactory.
81
199180
1935
خوب، بايد گفت كه خيلی رضايت بخش و ارضا كننده نبود.
03:21
So some people buy a Porsche.
82
201115
2265
به همين دليل بعضيا يه پورشه ميخرن.
03:23
Others get a mistress.
83
203380
2771
بعضي ديگه يه جور معشوقه برا خودشون دست و پا ميكنن.
03:26
But I've decided to get my bit
84
206151
1674
ولی من تصميم گرفتم اين وضعيتم رو
03:27
to solve global warming and make fusion happen.
85
207825
4263
برای حل مشكل گرمايش جهانی بكار ببندم و همجوشی رو به واقعيت بدل كنم.
03:32
Now, so the first thing I did
86
212088
1731
خوب، اولين چيزی كه انجام دادم
03:33
is I looked into the literature and I see,
87
213819
2429
اين بود كه به تحقيقات علمی نگاهی بندازم و ببينم كه
03:36
how does fusion work?
88
216248
2742
همجوشی چطور كار ميكنه؟
03:38
So the physicists have been working on fusion for a while,
89
218990
3142
خوب، فيزيكدانان برای مدت كوتاهی روی همجوشی كار كرده بودن
03:42
and one of the ways they do it
90
222132
1316
و يكي از روشهايی كه گداخت رو ايجاد ميكنن
03:43
is with something called a tokamak.
91
223448
2306
استفاده از تجهيزاتيست به نام tokamak
03:45
It's a big ring of magnetic coil,
92
225754
2730
كه يک حلقه بزرگ از سیم پیچ مغناطيسی ست
03:48
superconducting coil,
93
228484
1326
سیم پیچ ابررسانا
03:49
and it makes a magnetic field
94
229810
1350
كه ميدان مغناطيسی را حول
03:51
in a ring like this,
95
231160
1788
چنين حلقه ای ايجاد ميكند
03:52
and the hot gas in the middle,
96
232948
1392
و گازداغ ميان آن
03:54
which is called a plasma, is trapped.
97
234340
2130
كه پلاسما ناميده ميشود، در اين بين گير مي افتند.
03:56
The particles go round and round and round
98
236470
1748
ذرات روی ديوار دايره ای، ميچرخند و ميچرخند و ميچرخند.
03:58
the circle at the wall.
99
238218
1440
ذرات روي ديوار دايره ای، ميچرخند و ميچرخند و ميچرخند.
03:59
Then they throw a huge amount of heat in there
100
239658
1528
و در اين ناحيه مقادير زیادی گرما آزاد ميكنند
04:01
to try to cook that to fusion temperature.
101
241186
2474
تا سعی كنند تا به دماي گداخت برسند.
04:03
So this is the inside of one of those donuts,
102
243660
2328
خوب اينم داخل يه دونه از اين شيرينيهای دونات
04:05
and on the right side you can see
103
245988
1332
در بخش سمت راست ميتونيد
04:07
the fusion plasma in there.
104
247320
2140
پلاسمای گداخت رو ببينيد.
04:09
Now, a second way of doing this
105
249460
2248
و اما روش دوم ايجاد گداخت
04:11
is by using laser fusion.
106
251708
2400
بكار بستن گداخت ليزريست.
04:14
Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,
107
254108
2120
تو گداخت ليزری شما يه توپ كوچك پينگ پونگ داريد
04:16
you put the fusion fuel in the center,
108
256228
2046
سوخت گداخت رو در مركز قرار ميديد
04:18
and you zap that with a whole bunch of laser around it.
109
258274
2930
و با شليک ليزر از همه جهات، اونو نيست و نابود ميكنيد
04:21
The lasers are very strong, and it squashes
110
261204
1704
ليزرها بسيار نيرومندند و باعث ميشوند كه
04:22
the ping pong ball really, really quick.
111
262908
1726
توپ پينگ پنگ با سرعت بسيار زيادی فشرده بشه بشه
04:24
And if you squeeze something hard enough,
112
264634
1955
و اگر چيزی رو به اندازه كافی فشار بديم،
04:26
it gets hotter,
113
266589
1375
گرم ميشه
04:27
and if it gets really, really fast,
114
267964
1396
و اگر اين كار رو با سرعت خيلی خيلی زياد انجام بديم
04:29
and they do that in one billionth of a second,
115
269360
2318
و در عرض يک ميليارديوم ثانيه انجام بشه
04:31
it makes enough energy and enough heat
116
271678
1903
به اندازه ای گرما و انرژی توليد ميكنه
04:33
to make fusion.
117
273581
1336
كه گداخت هسته ای ايجاد ميشه
04:34
So this is the inside of one such machine.
118
274917
2077
خوب اينم از درون يكی از اين دستگاهها.
04:36
You see the laser beam and the pellet
119
276994
1843
ميتونيد بيم ليزر و گلوله رو ببينيد
04:38
in the center.
120
278837
1549
كه در مركز قرار دارند.
04:40
Now, most people think that fusion is going nowhere.
121
280386
2962
بيشتر مردم فكر ميكنند كه گداخت هيچ كجا صورت نميگيره
04:43
They always think that the physicists are in their lab
122
283348
2932
اونا فكر ميكنند كه فيزيكدانان توی آزمايشگاهشون
04:46
and they're working hard, but nothing is happening.
123
286280
1815
به سختی كار ميكنن ولي هيچ اتفاقی نميفته
04:48
That's actually not quite true.
124
288095
1520
كه در واقع درست نيست.
04:49
This is a curve of the gain in fusion
125
289615
1992
اين نموداريست كه استفاده از گداخت رو
04:51
over the last 30 years or so,
126
291607
2192
از۳۰سال گذشته تا كنون رو نشان ميده.
04:53
and you can see that we're making now
127
293799
1558
همونطور كه ميبينيد امروزه
04:55
about 10,000 times more fusion than we used to
128
295357
2833
ده هزار برابر زمانی كه اين كار رو شروع كرديم، توليد داريم.
04:58
when we started.
129
298190
1074
ده هزار برابر زمانی كه اين كار رو شروع كرديم، توليد داريم.
04:59
That's a pretty good gain.
130
299264
995
كه پيشرفت نسبتا خوبيه.
05:00
As a matter of fact, it's as fast
131
300259
1986
در حقيقت اين پيشرفت با سرعتی
05:02
as the fabled Moore's Law
132
302245
1700
كه قانون افسانه ای موربیان می کنه
05:03
that defined the amount of transistors
133
303945
2204
در مورد تعداد ترانزيستورهایی
05:06
they can put on a chip.
134
306149
1517
كه ميشه روی يک ريزتراشه قرارداد انجام میشه.
05:07
Now, this dot here is called JET,
135
307666
3005
اين نقطه در اينجا JET نام داره
05:10
the Joint European Torus.
136
310671
1423
كه مخفف "Joint European Torus" است.
05:12
It's a big tokamak donut in Europe,
137
312094
2430
كه يك توكاماک دونات شكل بزرگ تو اروپا محسوب ميشه و
05:14
and this machine in 1997
138
314524
3070
اين ماشين در سال ۱۹۹۷
05:17
produced 16 megawatts of fusion power
139
317594
3224
۱۶ مگاوات انرژی همجوشی با
05:20
with 17 megawatts of heat.
140
320818
2158
مصرف ۱۷ مگاوات انرژی حرارتی، توليد كرد.
05:22
Now, you say, that's not much use,
141
322976
1805
خوب الان ممكنه كه بگيد خيلی به دردبخور نيست،
05:24
but it's actually pretty close,
142
324781
1711
ولي در حقيقت خيلی نزديكن به هم
05:26
considering we can get
143
326492
1040
درنظر بگيريد كه حالا ميتونيم
05:27
about 10,000 times more than we started.
144
327532
2307
حدود ده هزار برابر بيشتر از زمانی كه شروع كرديم، انرژی بگيريم.
05:29
The second dot here is the NIF.
145
329839
2613
اين نقطه دوم در اينجا NIF است.
05:32
It's the National Ignition Facility.
146
332452
2286
يا به عبارتي ديگر: "National Ignition Facility"
05:34
It's a big laser machine in the U.S.,
147
334738
2526
كه يك ماشين ليزری بزرگ توی ايالات متحده است و
05:37
and last month they announced
148
337264
1277
ماه قبل اعلام كردند كه
05:38
with quite a bit of noise
149
338541
1853
البته با كمی سروصدا
05:40
that they had managed to make more fusion energy
150
340394
2158
كه توانسته اند مقدار بيشتری انرژی
05:42
from the fusion
151
342552
1590
از گداخت توليد كنند
05:44
than the energy that they put in the center of the ping pong ball.
152
344142
2856
نسبت به انرژی كه در توسط دستگاه و در مرکز اون توپ پينگ پونگ متمركز ميشه.
05:46
Now, that's not quite good enough,
153
346998
1825
البته هنوز اينقدر خوب نيست
05:48
because the laser to put that energy in
154
348823
1700
چون ليزری كه اين انرژی رو در وسط متمركز ميكنه
05:50
was more energy than that,
155
350523
1732
به مراتب انرژی بيشتری مصرف ميكنه
05:52
but it was pretty good.
156
352255
2040
ولي تقريبا خوبه.
05:54
Now this is ITER,
157
354295
1727
خوب اينم ITER است.
05:56
pronounced in French: EE-tairh.
158
356022
2058
كه به زبان فرانسوی اينگونه تلفظ ميشود: EE-tairh.
05:58
So this is a big collaboration of different countries
159
358080
3131
كه يک كار گروهی بزرگ با شركت چندين كشوره كه
06:01
that are building a huge magnetic donut
160
361211
1855
يک دونات بسيار بزرگ مغناطيسی رو
06:03
in the south of France,
161
363066
1944
در جنوب فرانسه ساختن
06:05
and this machine, when it's finished,
162
365010
2008
و اين ماشين، وقتی كه تكميل شد،
06:07
will produce 500 megawatts of fusion power
163
367018
2778
۵۰۰ مگاوات انرژی گداخت توليد خواهد كرد كه
06:09
with only 50 megawatts to make it.
164
369796
2400
فقط ۵۰ مگاوات برای توليدش كافيه.
06:12
So this one is the real one.
165
372196
1186
پس درحقيقت اين يكی ديگه واقعا انرژی توليد ميكنه.
06:13
It's going to work.
166
373382
732
اين يكی كار خواهد كرد.
06:14
That's the kind of machine that makes energy.
167
374114
2192
از اون ماشينهايی خواهد بود كه انرژی توليد ميكنن.
06:16
Now if you look at the graph, you will notice
168
376306
1756
خوب اگر به نمودار نگاهی بندازيد متوجه خواهيد شد كه
06:18
that those two dots are a little bit
169
378062
1505
اون دو نقطه اندكی
06:19
on the right of the curve.
170
379567
1042
در سمت راست منحنی قرار دارند.
06:20
We kind of have fallen off the progress.
171
380609
1936
ما به نوعی از پيشرفت بازمونديم.
06:22
Actually, the science to make those machines
172
382545
1989
در واقع دانش توليد اون ماشينها
06:24
was really in time
173
384534
1536
دقيقا به موقع به دستمون رسيد تا
06:26
to produce fusion during that curve.
174
386070
2836
تا بتونيم در امتداد اين منحنی توليد گداخت داشته باشيم.
06:28
However, there has been a bit of politics going on,
175
388906
2739
با اين حال، سياستهايی كه در كار بوده
06:31
and the will to do it was not there,
176
391645
2132
باعث شده تمايلی برای انجامش وجود نداشته
06:33
so it drifted to the right.
177
393777
1678
به همين دليل به سمت راست منتقل شده
06:35
ITER, for example, could have been built
178
395455
2056
ITER براي مثال،
06:37
in 2000 or 2005,
179
397511
1851
ميتونست سال ۲۰۰۰ يا ۲۰۰۵ ساخته بشه.
06:39
but because it's a big international collaboration,
180
399362
2445
ولي از اونجا كه يک كار گروهی بين المللی محسوب ميشه،
06:41
the politics got in and it delayed it a bit.
181
401807
2448
سياست وارد كار شد و همين باعث كمی تاخير شد.
06:44
For example, it took them about three years
182
404255
1624
برای مثال، حدود سه سال طول كشيد تا
06:45
to decide where to put it.
183
405879
1568
تصميم گرفته بشه كه اين مركز در چه منطقه ای ساخته بشه.
06:47
Now, fusion is often criticized
184
407447
2536
گداخت اغلب به اين دليل كه
06:49
for being a little too expensive.
185
409983
1600
كمي بيش از حد گران تمام ميشه مورد انتقاد بوده.
06:51
Yes, it did cost
186
411583
1541
خوب بله، يك تا دو ميليارد دلار در سال بايد هزينه بشه
06:53
a billion dollars or two billion dollars a year
187
413124
2036
خوب بله، يك تا دو ميليارد دلار در سال بايد هزينه بشه
06:55
to make this progress.
188
415160
1193
تا كار ساختش پيش بره.
06:56
But you have to compare that to the cost
189
416353
1590
ولي بايد اين هزينه رو با هزينه
06:57
of making Moore's Law.
190
417943
1240
انجام قانون مور(در مورد ترانزيستورها) مقايسه كرد.
06:59
That cost way more than that.
191
419183
1888
كه هزينه بيشتری طلب ميكنه.
07:01
The result of Moore's Law
192
421071
1518
نتيجه قانون مور
07:02
is this cell phone here in my pocket.
193
422589
1936
اين گوشيهاي همراهيه كه در جيب هممون وجود داره.
07:04
This cell phone, and the Internet behind it,
194
424525
2229
اين گوشيهای همراه، و اينترنت همراه اونها
07:06
cost about one trillion dollars,
195
426754
2680
حدود يك تريليون(يك ميليارد ميليارد) هزينه بر بوده است
07:09
just so I can take a selfie
196
429434
3231
فقط برای اينكه امثال من بتونيم يه سلفی(عكس از خود) بگيريم
07:12
and put it on Facebook.
197
432665
2574
و روی فیس‌بوک‌مون قرار بديم.
07:15
Then when my dad sees that,
198
435239
1501
تا وقتی پدرم ببينه
07:16
he'll be very proud.
199
436740
3180
بهم افتخار كنه.
07:19
We also spend about 650 billion dollars a year
200
439920
3908
همچنين ما حدود ۶۵۰ ميليارد دلار در يك سال صرف
07:23
in subsidies for oil and gas
201
443828
2302
يارانه نفت و گاز
07:26
and renewable energy.
202
446130
1630
و انرژیهای تجديدپذير ميكنيم.
07:27
Now, we spend one half of a percent of that on fusion.
203
447760
4174
پس فقط نيم درصد اين هزينه هارو صرف گداخت ميكنيم.
07:31
So me, personally, I don't think it's too expensive.
204
451934
2648
كه من به شخصه فکر نمی کنم هزينه خيلي زيادي باشه.
07:34
I think it's actually been shortchanged,
205
454582
1780
و درحقيقت يك جور زرنگی هم محسوب ميشه
07:36
considering it can solve all our energy problems
206
456362
2392
درنظر داشته باشيد كه ميتونيم همه مشكلات انرژی خودمون رو حل كنيم
07:38
cleanly for the next couple of billions of years.
207
458754
2674
اون هم برای چند ميليارد سال آينده.
07:41
Now I can say that, but I'm a little bit biased,
208
461428
2660
راحته كه من اين حرف هارو بگم ولي دراصل من خيلی بی طرف نيستم
07:44
because I started a fusion company
209
464088
1888
براي اينكه يك شركت گداخت رو تاسيس كرده ام
07:45
and I don't even have a Facebook account.
210
465976
2558
و ديگر اينكه اصلا اكانت فیس‌بوک هم ندارم!
07:48
So when I started this fusion company in 2002,
211
468534
5383
وقتي در سال ۲۰۰۲ اين شركت گداخت رو راه انداختم
07:53
I knew I couldn't fight with the big lads.
212
473917
2842
ميدونستم كه با غولهای اين صنعت نميتونم دربيفتم.
07:56
They had much more resources than me.
213
476759
1577
اونها منابع خيلی بيشتری نسبت به من در اختيار دارند.
07:58
So I decided I would need to find a solution
214
478336
2240
به همين دليل تصميم به يافتن راهي گرفتم كه
08:00
that is cheaper and faster.
215
480576
1887
هم ارزانتر و هم سريعتر باشه.
08:02
Now magnetic and laser fusion
216
482463
1910
خوب، گداخت ليزری ومغناطيسی
08:04
are pretty good machines.
217
484373
1431
ماشينهای نسبتا خوبي هستن.
08:05
They are awesome pieces of technology,
218
485804
1441
اونها گوشه ای از پيشرفت شگرف فناوريند
08:07
wonderful machines, and they have shown
219
487245
1874
ماشينهايی شگفت انگيزی كه نشان داده اند
08:09
that fusion can be done.
220
489119
1479
انجام گداخت هسته ای میتونه انجام بشه.
08:10
However, as a power plant,
221
490598
1954
با اين حال به عنوان نيروگاه
08:12
I don't think they're very good.
222
492552
1871
فكر نميكنم خيلی خوب باشند.
08:14
They're way too big, way too complicated,
223
494423
2057
اونها خيلی بزرگ، بسيار پيچيده
08:16
way too expensive,
224
496480
1138
و بسيار گران هستند
08:17
and also, they don't deal very much
225
497618
1756
همچنين به نسبت انرژی خيلی زيادی هم از
08:19
with the fusion energy.
226
499374
1274
انرژی گداخت به دست نميدهند.
08:20
When you make fusion, the energy comes out
227
500648
1758
وقتي كه گداخت ايجاد ميكنيم، انرژی
08:22
as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.
228
502406
2668
به صورت نوترونهاي پرسرعت بیرون میاد، و به شكل پلاسما نمود پيدا ميكنه.
08:25
Those neutrons hit the wall of the machine.
229
505074
2260
اين نوترونها به ديواره ها برخورد كرده و
08:27
It damages it.
230
507334
1385
باعث خسارت به ماشين ميشوند.
08:28
And also, you have to catch the heat from those neutrons
231
508719
1964
از طرف ديگر هم بايد از اين نوترونها گرما گرفت
08:30
and run some steam to spin a turbine somewhere,
232
510683
2433
و بخارآبی رو راه بندازيم كه با اون در جايی ديگه توربيني رو به چرخش دربياريم
08:33
and on those machines,
233
513116
1284
كه روي همه اون ماشينها
08:34
it was all a bit of an afterthought.
234
514400
2631
تا حدودی پس انديشه هايی(فكرهای جديدی) صورت گرفته بود
08:37
So I decided that surely there is a better way of doing that.
235
517031
3151
به همين دليل يقين پيدا كردم كه بهترين روش انجامش اينه كه دقيقا در همون نقطه ای باشم كه اين فكرهای جديد معرفی ميكنن.
08:40
So back to the literature,
236
520182
1284
به همين دليل به مقالات علمی برگشتم
08:41
and I read about the fusion everywhere.
237
521466
1992
و هرچه و هركجا در مورد گداخت بود رو مطالعه كردم
08:43
One way in particular attracted my attention,
238
523458
2722
يك روشي كه به طورخاص توجهم رو به خودش جلب كرد
08:46
and it's called magnetized target fusion,
239
526180
2090
و "گداخت مغناطيسی هدفمند شده" نام دارد(magnetized target fusion)
08:48
or MTF for short.
240
528270
2588
يا به اختصار:MTF
08:50
Now, in MTF, what you want to do
241
530858
2442
در روش MTF، كاری كه ميخواهيم انجام بديم اينه كه
08:53
is you take a big vat
242
533300
1970
يک خمره بزرگ برميداريم
08:55
and you fill that with liquid metal,
243
535270
2016
و اون رو با فلز مايع پر ميكنيم
08:57
and you spin the liquid metal
244
537286
1520
و فلز مايع رو به چرخش درمياريم
08:58
to open a vortex in the center,
245
538806
1648
تا در مركزش يك گردابه بوجود بياد
09:00
a bit like your sink.
246
540454
1136
يه چيزی شبيه لگن ظرفشويی که
09:01
When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.
247
541590
2104
وقتی که لاستیک راه آب ظرفشویی را برمیداریم، یک گردابه درست میشود.
09:03
And then you have some pistons driven by pressure
248
543694
2396
سپس تعدای پیستون داریم که با فشار
09:06
that goes on the outside,
249
546090
1476
بیرون و داخل میشوند
09:07
and this compresses the liquid metal
250
547566
1920
و باعث فشرده شدن فلز مایع اطراف پلاسما میشن
09:09
around the plasma, and it compresses it,
251
549486
1762
که اونهم باعث فشرده شدن پلاسما میشه
09:11
it gets hotter, like a laser,
252
551248
1654
و مثل یک لیزر داغ و داغتر میشه(پلاسما)
09:12
and then it makes fusion.
253
552902
1226
و در نهایت باعث تولید همجوشی هسته ای میشه
09:14
So it's a bit of a mix
254
554128
920
پس ترکیبی از دو روش
09:15
between a magnetized fusion
255
555048
1655
گداخت مغناطیسی
09:16
and the laser fusion.
256
556703
1983
و گداخت لیزری داریم.
09:18
So those have a couple of very good advantages.
257
558686
2773
به همین دلیل مزایای هر دوروش را داراست.
09:21
The liquid metal absorbs all the neutrons
258
561459
2343
فلز مایع همه نوترونها را جذب میکند
09:23
and no neutrons hit the wall,
259
563802
1756
و هیچ نوترونی به دیواره آسیب نمیرساند
09:25
and therefore there's no damage to the machine.
260
565558
2136
و به همین دلیل به ماشین آسیبی نمیرسد.
09:27
The liquid metal gets hot,
261
567694
1456
فلز مایع داغ میشود
09:29
so you can pump that in a heat exchanger,
262
569150
2000
و میشه اون رو به یک مبدل حرارتی پمپ کرد،
09:31
make some steam, spin a turbine.
263
571150
1880
و تولید بخار داشت تا توربین به چرخش دربیاد.
09:33
So that's a very convenient way of doing
264
573030
1179
این قسمت از این فرایند به این روش به سهولت قابل انجام است.
09:34
this part of the process.
265
574209
1260
این قسمت از این فرایند به این روش به سهولت قابل انجام است.
09:35
And finally, all the energy to make the fusion happen
266
575469
3591
و دست آخر، همه انرژی مورد نیاز برای گداخت
09:39
comes from steam-powered pistons,
267
579060
2135
از پیستونهایی که با بخارحرکت می کنن تولید میشود
09:41
which is way cheaper than lasers
268
581195
1656
که بسیار ارزانتر از لیزر یا
09:42
or superconducting coils.
269
582851
1894
سیم پیچهای ابر رسانا هستند.
09:44
Now, this was all very good
270
584745
1488
خوب تا اینجا همه چیز خوب بود
09:46
except for the problem that it didn't quite work.
271
586233
2504
بجز این مشکل که این سیستم اصلا کار نمیکرد!
09:48
(Laughter)
272
588737
1870
(خنده)
09:50
There's always a catch.
273
590607
1296
همیشه یه گیری هست.
09:51
So when you compress that,
274
591903
1514
خوب، وقتی اونو فشرده میکنید
09:53
the plasma cools down
275
593417
1924
پلاسما با سرعتی بیش از سرعت فشرده شدن، خنک میشه
09:55
faster than the compression speed,
276
595341
1628
پلاسما با سرعتی بیش از سرعت فشرده شدن، خنک میشه
09:56
so you're trying to compress it,
277
596969
1313
بنابراین شما سعی میکنید که فشردش کنید
09:58
but the plasma cooled down and cooled down and cooled down
278
598282
2335
ولی پلاسما خنک و خنکتر میشه
10:00
and then it did absolutely nothing.
279
600617
1941
و به همین دلیل هیچ کاری هم انجام نمیداد.
10:02
So when I saw that, I said, well, this is such a shame,
280
602558
2035
وقتی این حالت رو دیدم، گفتم عجب!، این قسمتش واقعا مایه خجالته
10:04
because it's a very, very good idea.
281
604593
1750
چون ایده کلی، بسیار بسیار ایده خوبیه.
10:06
So hopefully I can improve on that.
282
606343
2354
که خوشبختانه من میتونم بهبودش بدم.
10:08
So I thought about it for a minute,
283
608697
1095
برای یک دقیقه در موردش فکر کردم
10:09
and I said, okay, how can we make that work better?
284
609792
2077
و گفتم بسیار خوب! چطور میتونم این کار رو بهبود بدم؟
10:11
So then I thought about impact.
285
611869
1858
بعدش در مورد ضربه فکر کردم.
10:13
What about if we use a big hammer
286
613727
1834
چی میشه اگر از یک چکش بزرگ استفاده کنیم
10:15
and we swing it and we hit the nail like this,
287
615561
2532
که تابش بدیم و اینجوری به میخ بکوبیم تا
10:18
in the place of putting the hammer on the nail
288
618093
1974
به بخشی که میخ از چکش ضربه میخورد،ضربه وارد شود
10:20
and pushing and try to put it in? That won't work.
289
620067
2195
و اون رو هل بده تا داخل بره؟ ولی نه این روش جواب نمیده.
10:22
So what the idea is
290
622262
1931
خوب چیزی که هست
10:24
is to use the idea of an impact.
291
624193
1744
اینه که از ایده یک ضربه استفاده کنیم.
10:25
So we accelerate the pistons with steam,
292
625937
2082
به همین دلیل پیستون را با بخار شتاب دادیم
10:28
that takes a little bit of time,
293
628019
1279
که کمی زمان میبره
10:29
but then, bang! you hit the piston,
294
629298
1983
ولی بعدش گُرُمب! شما پیستون رو میکوبید و
10:31
and, baff!, all the energy is done instantly,
295
631281
2552
شَتَرَق! همه انرژی در یک لحظه اعمال میشه،
10:33
down instantly to the liquid,
296
633833
1596
و به صورت آنی به مایع انتقال داده میشه
10:35
and that compresses the plasma much faster.
297
635429
2050
که باعث میشه پلاسما خیلی سریعتر فشرده بشه.
10:37
So I decided, okay, this is good, let's make that.
298
637479
2448
به همین دلیل گفتم که آره! این خوبه و بیا بسازیمش!
10:39
So we built this machine in this garage here.
299
639927
3725
بعدش ما این ماشین رو تو این گاراژ ساختیم.
10:43
We made a small machine
300
643652
1085
یه ماشین کوچک ساختیم
10:44
that we managed to squeeze
301
644737
1972
که ترتیبی دادیم تا
10:46
a little bit of neutrons out of that,
302
646709
1648
مقداری نوترون رو توش فشار بدیم که
10:48
and those are my marketing neutrons,
303
648357
2201
اون نوترونها، نوترونها بازاریاب من هستند
10:50
and with those marketing neutrons,
304
650558
1443
که با اون نوترونها ی بازاریاب،
10:52
then I raised about 50 million dollars,
305
652001
2599
تونستم پنجاه میلیون دلار پول دربیارم،
10:54
and I hired 65 people. That's my team here.
306
654600
2890
و ۶۵نفر رو استخدام کنم. تیمم رو در اینجا میبینید.
10:57
And this is what we want to build.
307
657490
1582
که اینم چیزی بود که میخواستیم بسازیم.
10:59
So it's going to be a big machine,
308
659072
1514
ماشین بزرگی خواهد شد
11:00
about three meters in diameter,
309
660586
1474
که حدودا در سه متر قطر
11:02
liquid lead spinning around,
310
662060
1802
مایع به چرخش درخواهد آمد
11:03
big vortex in the center,
311
663862
1592
و گردابه ای بزرگ در وسط پدید خواهد آمد
11:05
put the plasma on the top and on the bottom,
312
665454
2320
پلاسما در بالا و پایین قرار خواهد گرفت و
11:07
piston hits on the side,
313
667774
1426
پیستون به بغل ضربه وارد میکند
11:09
bang!, it compresses it,
314
669200
1510
گُرُمب! فشردش میکنه،
11:10
and it will make some energy,
315
670710
1284
و مقداری انرژی تولید میکنه
11:11
and the neutron will come out in the liquid metal,
316
671994
2392
و نوترون وارد فلز مایع میشه،
11:14
going to go in a steam engine and make the turbine,
317
674386
2600
که وارد یک موتور بخار میشه و توربین رو بکار میندازه و
11:16
and some of the steam will go back
318
676986
1506
بخشی از بخار برمیگرده تا
11:18
to fire the piston.
319
678492
998
پیستون رو شلیک کنه.
11:19
We're going to run that about one time per second,
320
679490
1890
قراره تا ثانیه ای یک بار بهش ضربه بزنیم
11:21
and it will produce 100 megawatts of electricity.
321
681380
5384
که صد مگاوات هم الکتریسیته تولید میکنه.
11:26
Okay, we also built this injector,
322
686764
1685
بسیار خوب، این انژکتور رو هم ساختیم که
11:28
so this injector makes the plasma to start with.
323
688449
2287
برای شروع فرایند، پلاسما تولید میکنه.
11:30
It makes the plasma at about
324
690736
1715
این پلاسما رو
11:32
a lukewarm temperature of three million degrees C.
325
692451
3975
در یه دمای نیمه گرم حدود سه میلیون درجه سانتی گراد تولید میکنه.
11:36
Unfortunately, it doesn't last quite long enough,
326
696426
2207
از بخت بد، به اندازه کافی پایدار نمیمونه
11:38
so we need to extend the life of the plasma a little bit,
327
698633
3135
به همین دلیل نیاز داریم تا عمر پلاسمارو کمی بیشترش کنیم
11:41
but last month it got a lot better,
328
701768
1632
البته ماه قبل خیلی بهتر شد،
11:43
so I think we have the plasma compressing now.
329
703400
2585
خوب حالا من فرض میکنم که همین حالا پلاسمای فشرده شده داریم.
11:45
Then we built a small sphere, about this big,
330
705985
2556
بعدش یک گوی کوچک به این اندازه درست میکنیم،
11:48
14 pistons around it,
331
708541
1466
چهارده پیستون هم اطرافش قرار میدیم
11:50
and this will compress the liquid.
332
710007
2324
که مایع رو فشرده خواهند کرد.
11:52
However, plasma is difficult to compress.
333
712331
2105
با این حال فشرده کردن پلاسما سخته.
11:54
When you compress it,
334
714436
789
وقتی که فشردش کردیم،
11:55
it tends to go a little bit crooked like that,
335
715225
2552
تمایل داره که این شکلی یک کمی کج بشه،
11:57
so you need the timing of the piston
336
717777
1608
به همین دلیل نیازه که زمان بندی پیستونها
11:59
to be very good,
337
719385
1096
خیلی خوب باشه،
12:00
and for that we use several control systems,
338
720481
2672
و به همین دلیل هم ما از چندین سیستم کنترلی استفاده کردیم
12:03
which was not possible in 1970,
339
723153
2202
که در سال ۱۹۷۰ممکن نبود
12:05
but we now can do that
340
725355
1392
ولی امروزه با دانش جدید و تروتمیز الکترونیک میتونیم انجامش بدیم.
12:06
with nice, new electronics.
341
726747
3292
ولی امروزه با دانش جدید و تروتمیز الکترونیک میتونیم انجامش بدیم.
12:10
So finally, most people think that fusion
342
730039
2529
دست آخر، بسیاری فکر میکنند که گداخت
12:12
is in the future and will never happen,
343
732568
2152
چیزی مربوط به آینده است و رخ نخواهد داد،
12:14
but as a matter of fact, fusion is getting very close.
344
734720
3094
ولی در حقیقت گداخت خیلی نزدیکه
12:17
We are almost there.
345
737814
1076
و ما تقریبا انجامش دادیم.
12:18
The big labs have shown that fusion is doable,
346
738890
2637
آزمایشگاههای بزرگ نشان داده اند که گداخت انجام شدنیست،
12:21
and now there are small companies that are thinking about that,
347
741527
2307
و حالا شرکتهای کوچکی هستند که در موردش فکر میکنند
12:23
and they say, it's not that it cannot be done,
348
743834
2361
و میگن چیز انجام نشدنی نیست ولی
12:26
but it's how to make it cost-effectively.
349
746195
2105
باید ببینیم چطور بسازیمش که صرفه اقتصادی داشته باشه.
12:28
General Fusion is one of those small companies,
350
748300
2153
General Fusion یکی از اون شرکتای کوچکه
12:30
and hopefully, very soon, somebody, someone,
351
750453
3318
وبه زودی یک نفر
12:33
will crack that nut,
352
753771
1283
این گردوی سخت رو خواهد شکست
12:35
and perhaps it will be General Fusion.
353
755054
1574
که شاید اون General Fusion باشه.
12:36
Thank you very much.
354
756628
1779
بسیار سپاسگذارم.
12:38
(Applause)
355
758407
4180
(تشویق)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7