توصل العلماء الآن إلى تقنية جديدة لتحقيق الاندماج النووي، حيث استخدم First Light Fusion، من جامعة أكسفورد، تقنية تسمى “اندماج القذيفة” لتسريع الوقود 200 ضعف سرعة الصوت.
ويعتبر اندماج القذائف أبسط وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأرخص من الأساليب التقليدية، وفقا للفريق.
وقال الدكتور نيك هوكر، الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي لـFirst Light Fusion: “إن نهجنا في الاندماج يدور حول البساطة”. ونعتقد أن اندماج القذائف هو أسرع طريق لتوليد طاقة قابلة للتطبيق تجاريا من الاندماج.
وتميل الأساليب التقليدية إلى الاندماج بالقصور الذاتي، حيث يتم حقن كمية صغيرة من الوقود بواسطة الليزر وإشعالها لجعلها تحترق.
وشرعت First Light Fusion في ابتكار طريقة جديدة لتحقيق الاندماج النووي تكون أبسط وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وتنطوي على مخاطر فيزيائية أقل.
وبدلا من استخدام أشعة الليزر أو المغناطيسات المعقدة والمكلفة، يستخدم اندماج المقذوف مقذوفا عالي السرعة.
وفي حالة First Light، يتم استخدام مدفع غاز كبير ذو مرحلتين فائق السرعة لإطلاق مقذوف 100 غرام على حبيبة تحتوي على وقود الاندماج، على شكل التريتيوم والديوتيريوم.
وتصل المقذوفة إلى سرعات مذهلة تبلغ 14540 ميلا في الساعة (23399 كم/ساعة) قبل أن تصيب الهدف – حوالي 20 ضعف سرعة الصوت.
وعندما تصطدم المقذوفة بالوقود، تتسارع إلى أكثر من 156586 ميلا في الساعة (252000 كيلومتر في الساعة)، أو 200 ضعف سرعة الصوت، ما يخلق نبضا من طاقة الاندماج.
ووفقا لـ First Light Fusion، فإن هذا يجعل الوقود أسرع جسم متحرك على الأرض في تلك المرحلة.
وفيما يتعلق بكيفية تطبيق ذلك على محطة طاقة نووية واسعة النطاق، فإن الهدف الذي يحتوي على وقود الاندماج النووي سيتم إسقاطه في غرفة التفاعل قبل إطلاق القذيفة لأسفل من خلال نفس المدخل.
وستلحق المقذوفة بعد ذلك بالهدف، وتؤثر عليه في اللحظة المناسبة تماما، ما يخلق نبضا من طاقة الاندماج.
وأوضحت First Light Fusion: “يتم امتصاص هذه الطاقة عن طريق تدفق الليثيوم داخل الحجرة، ما يؤدي إلى تسخينها”.
ويحمي السائل المتدفق الغرفة من إطلاق الطاقة الهائل، متجنبا بعضا من أصعب المشكلات الهندسية في مناهج الاندماج الأخرى. وأخيرا، يقوم المبادل الحراري بنقل حرارة الليثيوم إلى الماء، وتوليد البخار الذي يدير التوربينات وينتج الكهرباء.
وفي النهاية، تهدف First Light Fusion إلى تطوير محطات طاقة نووية تتكرر فيها العملية كل 30 ثانية.
وعلى الرغم من أن حجمها يبلغ بضعة ملليمترات فقط، إلا أن الشركة تدعي أن كل حبيبة مستهدفة يمكن أن تولد طاقة كافية لتشغيل المنزل العادي في المملكة المتحدة لأكثر من عامين.
وبالمقارنة مع تقنيات الاندماج بالقصور الذاتي، والتي تتطلب أشعة ليزر ومغناطيسا باهظ الثمن، فإن معدات First Light بسيطة نسبيا وغير مكلفة.
ووفقا للشركة، فقد أنفقت أقل من 45 مليون جنيه إسترليني لتحقيق الاندماج.
وبعد تحقيق الاندماج النووي، يخطط الفريق الآن لتجربة “كسب”، حيث يتم وضع طاقة أكثر من تلك الموجودة. لكن الشركة لا تعتقد أن الأمر سيستغرق وقتا طويلا قبل أن يكون لديها محطة اندماج نووي عاملة وتشغيلها.
المصدر: ديلي ميل
