یکی از فناوری‌های عجیب و غریب بوجود آمده برای انجام فرایند همجوشی هسته‌ای، در دل ساختمانی ۱۰ طبقه با زیربنایی به اندازه‌ی سه زمین فوتبال در سانفرانسیسکو نهفته است. این‌جا «تاسیسات ملی احتراق و علوم فوتونی» (NIF) است و در ساختمان آن، یکی از قدرتمندترین لیزرهای دنیا قرار دارد. لیزری فرابنفش که می‌تواند در عرض یک ۲۰ میلیاردم ثانیه، ۵۰۰ تریلیون وات انرژی منتقل کند. این میزان انرژی، ۱۰۰۰ برابر مصرف لحظه‌ای ایالات متحده است. پرتوی لیزر به استوانه‌ای طلایی پر از گاز هیدروژن می‌تابد و اتم‌های درون این استوانه دچار همجوشی می‌شوند.
ماشین‌هایی به نام توکامک
یکی از راه‌های رایج‌تر برای ایجاد همجوشی، کنترل پلاسما به صورت مغناطیسی است. پلاسما حساسیت زیادی نسبت به میدان مغناطیسی دارد. بنابراین میدان مغناطیسی باعث می‌شود بتوانیم بدون برقراری تماس فیزیکی با این ماده‌ی داغ، آن را کنترل کنیم. این همان کاریست که در ماشینی به نام «توکامک» (Tokamak) انجام می‌شود. توکامک ماشینی فلزی و توخالی به شکل دونات است که دور آن سیم‌پیچ‌هایی برای ایجاد یک آهنربای الکتریکی قدرتمند پیچیده شده است. این سیم‌پیچ‌ها میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند و در نتیجه پلاسمای درون دستگاه فشرده می‌شود.
توکامک نخستین بار در دهه‌ی ۱۹۵۰ در اتحاد جماهیر شوروی ساخته شد و از آن زمان نقش مهمی در پژوهش‌های همجوشی هسته‌ای داشته است. در دهه‌ی ۱۹۸۰، توکامک‌های بزرگی در آمریکا، ژاپن و انگلستان ساخته شدند که صدها میلیون دلار هزینه داشتند. اکنون در شهر کوچکی خارج از مارسی فرانسه، توکامکی بزرگ در حال ساخته شدن است. این همان «رآکتور گرما‌هسته‌ای آزمایشی بین‌المللی» (ITER) است که درباره‌ی آن صحبت کردیم؛ وقتی کامل شود، ۳۰ متر ارتفاع و ۲۳ هزار تن وزن خواهد داشت. با راه‌اندازی‌اش هزاران نفر در رابطه با آن مشغول به کار خواهند شد. در این توکامک، ۸۴۰ متر مکعب پلاسما قرار خواهد گرفت. آهنرباهای الکتریکی آن به ۱۰۰ هزار کیلومتر سیم از جنس نیوبیوم-قلع احتیاج خواهند داشت. هزینه‌ی آن نیز همان‌طور که اشاره کردیم، توسط کنسرسیومی بین‌المللی از کشورهای آمریکا، روسیه، اتحادیه اروپا، چین، ژاپن، کره‌ی جنوبی و هند تامین می‌شود.
توکامک ماشینی فلزی و توخالی به شکل دونات است که دور آن سیم‌پیچ‌هایی برای ایجاد یک آهنربای الکتریکی قدرتمند پیچیده شده است
معمولا پروژه‌های همجوشی به دلیل پیچیدگی، بزرگی زیاد و البته حساسیت‌های سیاسی، از ضرب‌الاجل اولیه برای اتمام پروژه، فراتر می‌روند. بسیاری اوقات نیز بودجه‌ی تعیین شده‌ی اولیه، کفاف پروژه را نمی دهد و برنامه با کمبود پول مواجه می‌شود. برای مثال پروژه‌‌ای که تاسیسات ملی احتراق و علوم فوتونی آن را اجرا کرد، هفت سال بعد از موعد مقرر و با بودجه‌ی ۵ میلیارد دلار به پایان رسید. دقیقا دو برابر بودجه‌ای که اول کار برایش در نظر گرفته شده بود. پروژه‌ی ITER نیز همین وضعیت را دارد و در حالی که قرار بود سال ۲۰۱۶ به پایان برسد، بهره‌برداری کامل از آن به سال ۲۰۲۷ موکول شد؛ البته باز هم ممکن است به تعویق بیفتد. جالب این‌جاست که بودجه‌ی اولیه‌ی آن ۵ میلیارد دلار بود و اکنون به ۲۰ میلیارد دلار رسیده است. مقایسه کنید با آزمایشگاه بزرگ LHC در سرن که کارش با ۴.۷۵ میلیارد دلار به پایان رسید. بیندرباور می‌گوید: «دانشگاه‌ها نمی‌توانند به برنامه‌ریزی پروژه‌های همجوشی پایبند باشند و در زمان مقرر و با بودجه‌ی تعیین شده، پروژه را تکمیل کنند.»
هدف همه‌ی این ماشین‌ها آن است که بتوانند از نقطه‌ی سر به سر مصرف انرژی و تولید انرژی بگذرند. یعنی بتوانند بیشتر از اینکه انرژی مصرف کنند، انرژی تولید کنند. بعضی از توکامک‌های بزرگ در دهه‌ی ۱۹۹۰ توانستند به نقطه‌ی سر به سر نزدیک شوند، ولی تا به حال هیچ‌کدام از آن گذر نکرده‌اند. پژوهشها در زمینه‌ی فناوری همجوشی هسته‌ای بسیار آرام پیش می‌روند و خیلی هزینه‌بر هستند. «مایکل لابرژ» (Michael Laberge) که بنیانگذار شرکت «جنرال فیوژن» در کانادا است می‌گوید: «در پژوهش‌های دانشگاهی، هدف آخر رسیدن به مقالههای پژوهشی است. این درحالیست که مردم دوست دارند هدف نهایی پژوهش‌های همجوشی، دستیابی به انرژی الکتریکی باشد، ولی هدف نخست دانشگاه‌ها، ارائه‌ی مقالههای متعدد در کنفرانس‌ها و سر درآوردن از جزییات مختلف فرایند همجوشی است.» سر در آوردن از جزییات و درک بهتر فرایند همجوشی خیلی خوب است، ولی در دنیای واقعی، مردم به انرژی فراوان و پاک احتیاج دارند.
یکی از افراد بسیار تاثیر‌گذار در تاسیس شرکت تری‌آلفا، فیزیک‌دانی به نام «نورمن روستوکر» (Norman Rostoker) است. روستوکر که در سال ۲۰۱۴ فوت کرد، یک فیزیک‌دان پلاسما بود که در ریاضیات نیز بسیار حاذق بود و البته می‌توانست علم خود را خیلی خوب به صورت عملی پیاده کند. بیندرباور یکی از شاگردان اوست. حتی در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰، روستوکر به توکامک‌ها بدبین بود. در یک توکامک، ذرات ماده‌ی پلاسما در مدارهایی مارپیچی و باریک به دور خطوط جریان الکتریکی گردش می‌کنند. ولی اغتشاشات الکترومغناطیسی باعث می‌شود که ذرات از مدار دقیق خود خارج و پلاسما ناپایدار شود. در نتیجه‌ی این ناپایداری، پلاسما دمای خود را از دست می‌دهد. نگه داشتن ذرات در مدار کار بسیار مشکلی است. یکی از راه‌هایی که دانشمندان برای مقابله با این ناپایداری برگزیده‌اند، ساخت توکامک‌های بزرگ و بزرگتر است. ولی نکته این‌جاست که هرچه توکامک‌ها بزرگتر می‌شوند، پیچیده و گران‌تر می‌گردند و به انرژی بیشتری احتیاج دارند. به همین دلیل روستوک فکر کرد که شاید راه‌حل بهتری هم وجود داشته باشد.
او یکی از این راه‌حل‌ها را در شتاب‌دهنده‌های ذرات دید. شتاب‌دهنده‌هایی مثل «برخورد دهنده‌ی بزرگ هادرونی» (LHC) در سرن، که در آن ذرات زیراتمی در تونل‌های طولانی و حلقوی با شدت زیاد به یکدیگر برخورد می‌کنند. در شتاب‌دهنده‌ها، ذرات در مدارهایی بسیار پایدار گردش می‌کنند. روستوکر و بیندرباور فکر کردند که شاید بتوان چنین مدارهایی را در رآکتورهای همجوشی استفاده کرد. آن‌ها دو سالی به این موضوع فکر کردند. بیندرباور می‌گوید: «اگر بتوانیم شتاب‌دهنده‌ها را به دنیای همجوشی هسته‌ای بیاوریم، شاید بتوانیم کاری کنیم که پلاسما رفتار بهتری از خودش نشان دهد. بدین ترتیب می‌توان به یک پلاسمای پایدار دست یافت.»
ذرات زیراتمی در تونل‌های طولانی و حلقوی «برخورد دهنده‌ی بزرگ هادرونی» با شدت زیاد به یکدیگر برخورد می‌کنند
روستوکر در ضمن اعتقاد داشت که تحقیقات همجوشی باید به بخش خصوصی واگذار شوند، چرا که بدین ترتیب با سرعت بیشتری نسبت به مراکز دانشگاهی و دولتی پیش می‌روند. او اعتقاد داشت که انرژی همجوشی هسته‌ای باید به شکل یک محصول قابل خرید و فروش درآید. بیندرباور می‌گوید: «مشکل همجوشی این است که علم آن را پیش می‌برد. به همین دلیل هم پیشرفت کندی دارد و دقیقا با نیازهای جامعه منطبق نیست. این درحالیست که باید به هدف و نتیجه‌ی نهایی فکر کرد.»
جذب بودجه کار بسیار مشکلی است. توکامک‌ها همه‌ی پول اختصاص داده شده را بالا می‌کشند و این سرمایه‌گذاران خصوصی را می‌ترساند. به خصوص اینکه سرمایه‌گذاران در «سیلیکون‌ولی» عادت کرده‌اند که استارت‌آپ آن‌ها خیلی زود به سوددهی برسد. جذب نیروی انسانی هم مشکل است. ساخت یک رآکتور همجوشی نیاز به همکاری فیزیک‌دان‌ها و مهندسان زیادی دارد، دو گروهی که در طول تاریخ هم خیلی رابطه‌ی خوبی با یکدیگر نداشتند.
پژوهشگرانی که در استارت‌آپ‌هایی مثل تری‌آلفا کار می‌کردند، برخلاف آزمایشگاه‌های دانشگاهی، خود را از بحث‌های نظری خلاص کردند. تا وقتی یک روش کار می‌کرد، دیگر به دنبال تحقیق بر اینکه چرا آن روش کار می‌کند، نبودند. آن‌ها خیلی عملگرایانه با مسائل برخورد می‌کردند و در نتیجه سرعت کار بالا رفت. ممکن است بعضی از مراکز آکادمیک با این کار مخالف باشند، ولی کسی نمی‌تواند انکار کند که شرکت تری‌آلفا توانسته با بودجه‌ای خیلی کم، یک رآکتور همجوشی آزمایشی درست کند.
خوشبختانه تری‌آلفا مشاوران علمی خیلی خوبی دارد که از آن جمله می‌توان به «بورتون ریشتر» (Burton Richter) برنده‌ی نوبل فیزیک ۱۹۷۶ و «رونالد دیویدسون» (Ronald Davidson)، مدیر پیشین آزمایشگاه‌های همجوشی در MIT و پرینستون اشاره کرد. بیندرباور به یاد می‌آورد که در سال ۲۰۰۸ نخستین رآکتور آزمایشی همجوشی را در حضور آن‌ها رونمایی کرد. او می‌گوید: «به یاد دارم که همه‌ی آن‌ها تعجب کردند و با خودشان گفتند که آیا این بچه‌ها توانسته‌اند رآکتور را بسازند؟»
رآکتور تری‌آلفا کاملا با توکامک‌هایی که امروز در جبهه‌ی تحقیقات همجوشی وجود دارند یا حتی لیزر تاسیسات ملی احتراق و علوم فوتونی متفاوت است. این رآکتور، توپی برای شلیک حلقه‌های پلاسمای داغ دارد. این حلقه‌ها با سرعتی نزدیک به یک میلیون کیلومتر بر ساعت شلیک می‌شوند. این رآکتور یک توپ دیگر نیز دارد که روبروی توپ اول قرار گرفته است. این دو، همزمان حلقه‌های پلاسمایی را به سوی یکدیگر شلیک می‌کنند. دو حلقه‌ی پلاسما به شدت با یکدیگر برخورد می‌کنند و در مرکز محفظه با یکدیگر ترکیب می‌شوند. شدت این برخورد به حدی است که دمای پلاسما به ۱۰ میلیون درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد. دو حلقه‌ی پلاسمایی به یک توده‌ی واحد ۷۰ تا ۸۰ سانتی‌متری به شکل توپ راگبی تبدیل می‌شوند که یک سوراخ بزرگ درون آن است. این توده بر سر جای خود چرخش می‌کند. ولی کار همین‌جا تمام نمی‌شود. پیرامون محفظه‌ی مرکزی، ۶ عدد تفنگ کوچک وجود دارد که اتم‌های هیدروژن را به لبه‌های توده‌ی پلاسمایی شلیک می‌کنند تا پلاسما پایدار و داغ بماند. دو نکته درباره‌ی این توده وجود دارد، یکی اینکه ذرات در مداری عریض‌تر نسبت به مدار موجود در توکامک‌ها گردش می‌کنند و بنابراین در برابر اغتشاشات پایدار‌تر هستند. دوم اینکه این توده‌ی پلاسما میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. به جای ایجاد میدان مغناطیسی از بیرون، تری‌آلفا از پدیده‌ای به نام «پیکربندی واژگون میدان» (Field-reversed Configuration) یا همان FRC استفاده می‌کند، یعنی اینکه خود پلاسما میدان مغناطیسی محدود کننده‌ی خود را تولید می‌کند.
این ماشین یک هیولای واقعیست که ۲۳ متر طول و ۱۱ متر عرض دارد. تعداد زیادی لوله و کابل به یکدیگر وصل شده‌اند و روی بدنه‌ی آن درجه‌ها و عقربه‌های زیادی وجود دارد. نام آن C-2U است و آن‌قدر پیچیده است که بیشتر شبیه به رآکتورهای فیلم‌های هالیوودی می‌نماید. این ماشین در سالنی بزرگ از ساختمان تری‌آلفا در اورنج کانتی قرار گرفته و در کنار آن، اتاق کنترلی متشکل از صدها کامپیوتر برای کنترل و پردازش اطلاعات آن وجود دارد. حدود ۱۰ هزار مهندس نیز مداوم سلامت ماشین را کنترل می‌کنند. این ماشین در هر ۵ میلیونیوم ثانیه، داده‌هایی به حجم یک گیگابایت تولید می‌کند.
در ماه آگوست امسال تری‌آلفا اعلام کرد که این ماشین داده‌های خیلی جالبی تولید کرده است. تا به حال تلاش شرکت بر این بوده که بتواند پلاسما را به مدت طولانی‌تری در حالت پایدار قرار دارد و کمتر بر پایدار نگه داشتن آن در دمای بالاتر تمرکز کرده است. پایدار نگه داشتن به مدت زمان طولانی‌تر، کار سخت‌تری پنداشته می‌شود. اکنون بیندرباور اعتقاد دارد که به این هدف رسیده‌اند. آن‌ها در ماه ژوئن توانستند به مدت ۵ میلی‌ثانیه پلاسما را پایدار نگه دارند. بیندرباور می‌گوید: «ما کاملا بر این فناوری غالب شده‌ایم و می‌توانیم پلاسما را ۱۰۰ درصد پایدار نگه داریم.»
ظاهرا حق با روستوکر بود. بخش خصوصی توانست با استفاده از فناوری متفاوت، خیلی سریع به نتایجی امیدوار کننده برسد. بخش خصوصی شجاعت امتحان روش‌های جدید را دارد. لابرژ می‌گوید: «من تصمیم گرفتم استارتاپی برای پژوهش در زمینه‌ی همجوشی هسته‌ای راه‌اندازی کنم. البته که اوایل به نظر ایده‌ای احمقانه‌ای می‌آمد، ولی فکر می‌کنم هدف درستی را برای زندگی‌ام انتخاب کردم.» لابرژ نیز به تک‌صدایی موجود در تحقیقات همجوشی بدبین است. او می‌گوید: «نکته این‌جاست که وقتی دانشمندان پژوهش در همجوشی را آغاز کردند، روش‌های مختلفی برای رسیدن به هدف امتحان شد. از میان راه‌های مختلف، یکی دو روش به نسبت خوب جواب داد و این باعث شد دیگر دانشمندان دست از روش‌های خود بکشند و روی همین یکی دو راه متمرکز شوند. بنابراین اکنون تعداد زیادی روش رها شده داریم. روش‌های رها شده‌ای که استارتاپ‌ها دوباره می‌توانند سراغ آن‌ها بروند.» روشی که خود او سراغش رفته، «همجوشی مغناطیسی هدف» (Magnetized Target Fusion) نام دارد. خیلی ساده بخواهیم بگوییم، این روش بدین صورت عمل می‌کند که گردابی از فلز مذاب ایجاد می‌شود، در قسمت مرکزی آن که بر اثر نیروی گریز از مرکز خالی شده پلاسما ریخته می‌شود و سپس گرداب فشرده می‌گردد. بر اثر فشردگی گرداب، پلاسمای درون آن نیز فشرده می‌شود و در نتیجه دمای آن بالا می‌رود و همجوشی رخ می‌دهد.
لابرژ نتوانست برای انجام این کار بودجه‌ی دولتی بگیرد، بنابراین به سمت سرمایه‌گذاران خصوصی رفت و شرکت جنرال فیوژن را تاسیس کرد. اکنون جنرال فیوژن ۶۵ کارمند دارد و یکی از شرکت‌های کوچکی است که در رسیدن به نقطه‌ی سر به سر مصرف و تولید انرژی، با دیگر استارتاپ‌ها رقابت می‌کند. اکنون این شرکت توانسته ۹۴ میلیون دلار جذب کند و نمونه‌های آزمایشی زیرسامانه‌های اصلی رآکتور همجوشی را ساخته است. از این زیرسامانه‌ها می‌توان به یک محفظه‌ی کروی برای قرارگیری گرداب فلز مذاب و ۱۴ ابزار بزرگ که کار فشرده سازی گرداب را انجام می‌دهند، اشاره کرد. درباره‌ی رآکتور تری‌آلفا گفته بودیم که شکل و شمایلی هالیوودی دارد، ولی این یکی از آن هم هالیوودی‌تر است. لابرژ می‌گوید: «پیشرفت دانشمندانی که با توکامک‌ها کار می‌کنند خیلی کند است. ولی ما دوست داریم سریع‌تر پیش‌برویم و فکر می‌کنم که می‌توانیم این کار را انجام دهیم.»
«هلیون انرژی» که یکی دیگر از استارتاپ‌ها در این زمینه است، تا کنون چهار نسل از رآکتورهای آزمایشی خود را ساخته است. روش آن‌ها تا حدی شبیه به تری‌آلفا است و دو حلقه‌ی پلاسما را در یک محفظه‌ی مرکزی به یکدیگر برخورد می‌دهند؛ با این حال آن‌ها این کار را در بازه‌های زمانی خیلی کوتاه و متناوب انجام می‌دهند و توده‌ی پلاسما را به مدت زمان زیاد حفظ نمی‌کنند. هلیون انرژی بر ساخت رآکتوری کوچک به اندازه‌ی یک کامیون تمرکز کرده و می‌خواهد خیلی سریع آن را درست کند. آن‌طور که در وب‌سایت این شرکت آمده، اصلا بعید نیست هلیون انرژی بتواند تا ۶ سال آینده یک رآکتور کاملا اقتصادی بسازد. جالب این‌جاست که شرکت هلیون انرژی به گزارشگر تایم گفته بود که سر پرسنل‌اش بسیار شلوغ است و نمی‌توانند در نوشتن این گزارش همکاری کنند.
به طور کلی شرکت‌های خصوصی زیادی در زمینه‌ی همجوشی فعالیت می‌کنند. از آن جمله می‌توان به «ایندستریال هیت» (Industrial Heat) و «توکامک انرژی» (Tokamak Energy) اشاره کرد. جالب این‌جاست که قسمتی از شرکت «لاکهید مارتین» (Lockheed Martin) که در اصل یک شرکت سازنده‌ی هواپیماهای نظامی است، رآکتوری به نام «رآکتور همجوشی فشرده» (Compact Fusion Reactor) می‌سازد. رآکتوری که می‌تواند در قسمت بار یک کامیون جا شود. آن‌ها ادعا کرده‌اند که تا چهار سال آینده یک نمونه‌ی آزمایشی از آن را می‌سازند.
کدام عنصر برای همجوشی بهتر است؟
وقتی می‌خواهید همجوشی هسته‌ای انجام دهید، بهتر است هسته‌ی کدام اتم‌ها را انتخاب کنید؟ تا به حال معمولا دو ایزوتوپ هیدروژن، یعنی دوتریوم و تریتیوم انتخاب می‌شدند. کار کردن با این اتم‌ها ساده‌تر است چرا که در دمای به نسبت کم ۱۰۰ میلیون درجه‌ی سانتیگراد دچار همجوشی می‌شوند. تقریبا همه‌ی شرکت‌هایی که نام بردیم، از این اتم‌ها استفاده می‌کنند. ولی حتی به کارگیری این اتم‌ها نیز خالی از مشکل نیست. یک مسئله این است که تریتیوم، ایزوتوپی به نسبت نادر است. دوم اینکه واکنش دوتریوم-تریتیوم در کنار تولید پسماند ایزوتوپی از هلیوم، یک نوترون هم باقی می‌‌گذارد. این به خودی خود مشکل‌زاست، چرا که وقتی تعداد زیادی نوترون آزاد را به سمت چیزی پرتاب می‌کنید، در نهایت پرتوزا می‌شود. بدین ترتیب شما نیاز خواهید داشت که مرتب قسمت‌هایی از رآکتور را به دلیل پرتوزا شدن تعویض کنید.
استفاده از ایزوتوپ‌های دوتریوم و تریتیوم در همجوشی مرسوم است. ولی مشکل این‌جاست که علاوه بر انرژی و پسماند هلیوم، یک نوترون آزاد هم تولید می‌شود که در طول زمان قسمت‌هایی از رآکتور را پرتوزا می‌کند
بیندرباور انتقادهای زیادی را به استفاده از دوتریوم و تریتیوم وارد می‌کند. او می‌گوید: «اصلا فرض کنیم که پروژه‌ی ITER با موفقیت به اتمام برسد. حتی آن زمان هم باید سال‌های زیادی را صرف یافتن موادی برای ساخت قسمت‌های مختلف رآکتور بکنیم که بتواند در آن اوضاع جهنمی بمباران شدید نوترونی، ۶ تا ۹ ماه دوام آورد.» مهندسان هم اکنون نیز در حال کار کردن روی راه‌حل‌هایی هستند. گرداب فلز مایع در رآکتور جنرال فیوژن ترکیبی از سرب و لیتیوم است که می‌تواند نوترون‌های آزاد را جذب کند. تازه این کار جایزه هم دارد، یعنی اینکه وقتی نوترون‌ها به لیتیوم برخورد می‌کنند، تریتیوم بوجود می‌آید.
رآکتور شرکت هلیون انرژی، دوتریوم و هلیوم ۳ را همجوشی می‌دهد. این باعث می‌شود نوترون‌های آزاد کمتری تولید شود. با این حال مشکل این‌جاست که این همجوشی به دمای بیشتری احتیاج دارد و هلیوم ۳ هم خیلی نادر است. شرکت تری‌آلفا قصد دارد که در آینده، پروتون‌ها (همان هسته‌ی هیدروژن) را با بورون ۱۱ همجوشی دهد. این واکنش هیچ نوترونی تولید نمی‌کند و هر دو عنصر در طبیعت فراوان هستند. بیندرباور می‌گوید: «ما همیشه می‌گوییم که اگر کسی می‌خواهد نیروگاه ما را بخرد، می‌توانیم به صورت مادام‌العمر سوخت آن را مجانی تامین کنیم.» ولی مشکل بزرگ این واکنش آن‌جاست که همجوشی پروتون-بورون ۱۱ به دمای وحشتناک بالای ۳ میلیارد درجه‌ی سانتیگراد احتیاج دارد؛ به همین دلیل است که هیچ کس به جز تری‌آلفا دوست ندارد سراغ این ایده برود.
در همجوشی پروتون با بورون ۱۱ هیچ نوترونی تولید نمی‌شود. ولی مشکل این‌جاست که این واکنش به دمای بسیار زیاد ۳ میلیارد درجه‌ی سانتیگراد احتیاج دارد
کسی نمی‌داند در این دما پلاسما چگونه رفتار می‌کند. در ضمن تقریبا همه به ایده‌ی تری‌آلفا بدبین هستند و چالش‌های مهندسی همجوشی دوتریوم و تریتیوم را ترجیح می‌دهند. «دنیس وایت» (Dennis Whyte) مدیر مرکز همجوشی و علوم پلاسما در MIT است؛ او می‌گوید: «همین الان ایجاد فرایند همجوشی، حتی با دوتریوم و تریتیوم کار بسیار مشکلی است. هر عنصر دیگری را که می‌خواهیم انتخاب کنیم، باید ببینیم همجوشی دادن آن چند برابر سخت‌تر از دوتریوم و تریتیوم است.» لابرژ نیز همین‌طور فکر می‌کند: «انگار قبل از اینکه یاد گرفته باشیم راه برویم، بخواهیم بدویم. یا حتی قبل از اینکه بتوانیم راه‌برویم، بخواهیم پرواز کنیم. می‌توان گفت همین الان شرکت جنرال فیوژن خیلی بلند‌پرواز است که می‌خواهد همجوشی انجام بدهد، ولی تری‌آلفا دیگر واقعا به طرز دیوانه‌واری بلند‌پرواز است.»
بیندرباور که روحیه‌ای نترس و شجاع دارد، از این چالش هم احساس ترس نمی‌کند. او قصد دارد در گام بعدی، رآکتوری بسازد که بتواند به دمای مورد نظر برای همجوشی پروتون و بورون ۱۱ برسد. او فکر می‌کند که دما در شتاب‌دهنده‌های ذرات می‌تواند به تریلیون‌ها درجه برسد. بیندرباور این‌طور ادامه می‌دهد: «رسیدن به دماهای بالاتر آن‌قدرها هم سخت نیست. ممکن است غیرممکن به نظر برسد، چرا که میلیاردها درجه‌ی سانتیگراد خیلی زیاد است. ولی می‌توان برای رسیدن به این دما، از روش‌هایی خیلی شبیه به آن‌چه در اجاق مایکروویو استفاده می‌شود، بهره برد.»
همه‌ی کسانی که روی همجوشی هسته‌ای کار می‌کنند، فکر می‌کنند که به زودی با ورود انرژی همجوشی هسته‌ای، وضعیت دنیا از این رو به آن رو می‌شود. گزارشگر تایم از بیندرباور می‌پرسد که چقدر امیدوار است در زمان حیات خود بتواند یک نیروگاه همجوشی هسته‌ای که به بهره‌برداری رسیده را ببیند. او پاسخ می‌دهد: «خیلی. از نظر علمی من خیلی امیدوار هستم.» او فکر می‌کند وقتی دمای پلاسمای ماشین او به ۳ میلیارد درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد، می‌داند چه اتفاقی می‌افتد. بنابراین تصور می‌کند که امکان رسیدن به این دما وجود دارد. بیندرباور ادامه می‌دهد: «در هیچ کجای فیزیک گفته نشده که رسیدن به این دما غیر ممکن است. فقط باید آن را امتحان کرد.»
بیندرباور درباره‌ی بعضی استارتاپ‌ها که فکر می‌کنند تا چهار یا پنج سال دیگر رآکتور اقتصادی خود را می‌سازند، می‌گوید: «بعضی‌ها می‌گویند که می‌توانند تا پنج سال دیگر یک رآکتور اقتصادی کامل بسازند. من می‌دانم که این کار غیر ممکن است. البته آدم منفی‌نگری نیستم؛ من هم دوست دارم این کار را انجام بدهم و تا جایی که ممکن است داریم سریع کار می‌کنیم تا بتوانیم زودتر یک رآکتور اقتصادی بسازیم، ولی می‌دانم که بیشتر از پنج سال طول می‌کشد.» وقتی گزارشگر تایم از او درباره‌ی زمان بهره‌برداری از رآکتور اقتصادی تری‌آلفا می‌پرسد، او پاسخ می‌دهد: «این درست نیست که چون همیشه گفتیم ۳۰ سال دیگر آماده می‌شود، واقعا باز هم ۳۰ سال طول بکشد. با این حال آمادگی اینکه زمان دقیقی به شما بگویم را ندارم. می‌توانم بگویم که در X سال آینده رآکتوری اقتصادی خواهیم داشت. در سه یا چهار سال آینده به جایی می‌رسیم که به جای ریسک‌های علمی، ریسک‌های مهندسی انجام می‌دهیم. در عرض یک دهه نیز قسمت‌های مختلف کار به قدری از بلوغ می‌رسند که می‌توان نخستین قدم‌ها را برای اقتصادی شدن برداشت.»
برای دستیابی به فناوری ساخت یک رآکتور همجوشی اقتصادی، دست کم یک دهه باید صبر کنیم
نسبت انرژی خروجی به انرژی ورودی یک نیروگاه همجوشی هسته‌ای اقتصادی باید بین ۱۵ تا ۲۰ به یک باشد. اکنون هدف ITER، رسیدن به نسبت ۱۰ به یک است. این درحالیست که تا به حال هیچ رآکتوری نتوانسته حتی به نقطه‌ی سر به سر انرژی و نسبت یک به یک برسد. یعنی اینکه انرژی مصرفی آن بیشتر از انرژی خروجی‌اش است. به نظر می‌رسد به قول نیل آرمسترانگ که اولین قدم را روی ماه گذاشت، این‌ها جهش‌هایی بزرگ برای بشر باشند.
بیل‌گیتس اکنون در کمپینی سعی می‌کند مردم را از تخریب زیست‌محیطی ناشی از مصرف بیش از حد انرژی آگاه کند. او ۲ میلیارد دلار از بودجه‌ی بنیاد خود را در این راه سرمایه‌گذاری کرده است و می‌گوید: «ما نیاز به نوآوری‌هایی داریم که بتوانیم با آن‌ها به انرژی‌هایی ارزان‌تر از سوخت‌های هیدروکربنی امروزی دست یابیم. نوعی انرژی که آلایندگی آن صفر و دست کم به اندازه‌ی منابع انرژی امروزی قابل اعتماد باشد. ما به یک معجزه‌ی انرژی احتیاج داریم.» خود بیل گیتس در شرکت «تراپاور» (TerraPower) که بر روی نسل بعدی نیروگاه‌های شکافت هسته‌ای کار می‌کند، سرمایه‌گذاری کرده است.
اینکه آیا آینده‌ی انرژی دنیا در رآکتورهای همجوشی هسته‌ای رقم می‌خورد یا خیر را نمی‌دانیم. ولی همچنان که این فناوری پیش می‌رود، آینده‌ی آن برای ما ملموس‌تر می‌شود. حتی پروفسور «استوارت پراگر» (Stewart Prager) که مدیر آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون است و به نظرش بخش خصوصی اعتماد بنفسی خیلی زیاد و غیر واقعی در این مورد دارد، فکر می‌کند که رسیدن به این فناوری کاملا امکان‌پذیر است. او می‌گوید: «من فکر می‌کنم که رسیدن به این فناوری اجتناب‌ناپذیر است. ممکن است نتوانیم تا ۱۰ سال آینده تولید انرژی اقتصادی از همجوشی هسته‌ای داشته باشیم، ولی فکر می‌کنم این امر در دهه‌ی ۲۰۴۰ محقق بشود.» استفاده از نیروی همجوشی هسته‌ای چیزی است که وقتی محقق شود، از جمله دستاوردهای فوق‌العاده بزرگ بشر به حساب خواهد آمد. چیزی در حد و اندازه‌ی پرواز با هواپیما و فرود روی کره‌ی ماه. این دو نیز از جمله کارهایی بودند که تا کسی آن‌ها را انجام نداده بود، غیر ممکن به نظر می‌رسیدند.