علمی، پژوهشی و فناوری

چین قدرتمندترین سانتریفیوژ جهان را ساخت

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : این تأسیسات امکان انجام انواع آزمایش‌ها را فراهم می‌آورد تا پدیده‌های علمی را درک، وقایع ژئولوژیکی را شبیه‌سازی و مواد جدید را آزمایش کند.

این سانتریفیوژ که CHIEF نام دارد، در شهر هانگژو در شرق چین واقع شده و در خود بزرگ‌ترین سانتریفیوژ هایپرگراویتی جهان را جای داده است.

طبق گزارش South China Morning Post، ساخت قدرتمندترین سانتریفیوژ جهان در سال ۲۰۱۸ توسط دولت چین تصویب شد و ساخت آن در سال ۲۰۲۰ با هزینه‌ای حدود ۲ میلیارد یوان (۲۷۶.۵ میلیون دلار آمریکا) آغاز گردید.

در اصل، این سانتریفیوژ یک بازوی چرخان غول‌پیکر در یک اتاق بزرگ است، که می‌تواند محموله‌ای را حمل کند و با سرعت بسیار بالا بچرخد تا جاذبه مصنوعی قوی‌تری از آنچه در زمین تجربه می‌کنیم، ایجاد نماید.

وقتی این بازو با سرعت بالا در یک دایره می‌چرخد، حرکت آن نیرویی به نام نیروی گریز از مرکز تولید می‌کند. این نیرو به بیرون فشار می‌آورد و جاذبه‌ای شبیه جاذبه زمین، اما بسیار قوی‌تر از آن (که به آن هایپرگراویتی می‌گوییم) ایجاد می‌کند.

این نیرو به ما کمک می‌کند تا شرایطی را در راستای آزمایش استحکام مواد برای ساخت پل‌ها و فضاپیماها، اثرات دینامیک سیلاب‌های رودخانه‌ها بر سدها و نحوه رشد گیاهان در فضا، شبیه‌سازی کنیم.

با ایجاد شرایط هایپرگراویتی، CHIEF فرایندهای فیزیکی را که تحت جاذبه زمین مدت زمان بیشتری می‌برد، تسریع می‌کند. این موضوع به دانشمندان اجازه می‌دهد که پدیده‌ها را سریع‌تر و مؤثرتر مشاهده و مطالعه کنند.

چن یون‌مین، استاد دانشگاه ژجیانگ که پروژه CHIEF را رهبری کرده است، گفت: «با امکاناتی مانند این، دانشمندان می‌توانند حمل و نقل آلاینده‌ها را مشاهده کنند، که در طبیعت ممکن است ده‌ها هزار سال طول بکشد.»

به همین ترتیب، می‌توان از این سانتریفیوژها برای مشاهده چگونگی عملکرد سدها در برابر فشارهای زیاد در مدت کوتاهی استفاده کرد و خطرات احتمالی را به طور ایمن مورد شبیه‌سازی قرار داد.

این کار به مهندسان کمک می‌کند تا سدهایی ایمن‌تر طراحی کنند و برای سیلاب‌های احتمالی آماده شوند.

از آنجایی که این سانتریفیوژها، شبیه‌سازی‌هایی بسیار سریع‌تر از اتفاقاتی که در طبیعت رخ می‌دهند، ایجاد می‌کنند و از مدل‌های کوچک‌تر استفاده می‌نمایند، گفته می‌شود که آنها زمان و فضا را فشرده می‌کنند.

این ویژگی آنها را برای تحقیق در مسائل پیچیده فیزیکی و چالش‌های مهندسی مفید می‌سازد.

قدرتمندترین سانتریفیوژ جهان در چین طوری طراحی شده است که بتواند تا 1,900 g-t (شتاب گرانشی × تن) ظرفیت داشته باشد و محموله‌هایی تا 32 تن را تحمل کند.

این ظرفیت بیشتر از هر دستگاه مشابه دیگر در جهان می‌باشد و حتی از تأسیسات نیروی مهندسی ارتش ایالات متحده که 1,200 g-t را پشتیبانی می‌کند، بیشتر است.

اگرچه هنوز اندازه دقیق سه سانتریفیوژ CHIEF مشخص نیست، اما برای مدیریت چنین ظرفیتی، این سانتریفیوژها باید بسیار بزرگ باشند.

به عنوان مثال، سانتریفیوژ مرکز فضایی گادرد ناسا حدود ده سال پیش بزرگ‌ترین سانتریفیوژ دنیا بود، که قطر آن حدود 140 فوت (42.6 متر) و حداکثر سرعت چرخشی آن 156 مایل در ساعت (250 کیلومتر در ساعت) بود. این سانتریفیوژ می‌توانست یک محموله 2.5 تنی را تا 30 برابر شتاب گرانشی (g) شتاب دهد، که بسیار کمتر از ظرفیت CHIEF است.

قدرتمندترین سانتریفیوژ جهان (CHIEF) با داشتن شش اتاق آزمایش هایپرگراویتی، از شش حوزه مختلف تحقیقاتی پشتیبانی خواهد کرد:

مهندسی شیب و سد
مهندسی زلزله‌شناسی ژئوتکنیکی
مهندسی در اعماق دریا
مهندسی در اعماق زمین
فرایندهای زمین‌شناسی
فرایندهای مواد
در حال حاضر موتور اصلی اولین سانتریفیوژ روشن شده و آماده به کار است. دو سانتریفیوژ باقیمانده و 10 واحد درون‌برد برای آنها هنوز در حال ساخت هستند. فاز اول راه‌اندازی CHIEF قرار است امسال انجام شود.