توصلت فرق تعمل في قارتين إلى انجازات مهمة متماثلة في جهود كل منها للاستفادة من مصدر طاقة رئيسي لمكافحة تغير المناخ، حيث انتجت هذه الفرق مغناطسيا لافتا جدا للنظر.
اليوم الخميس، تسلم علماء في المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (إيتير) في جنوب فرنسا الجزء الأول من مغناطيس ضخم شديد القوة لدرجة أن الشركة الأميركية المصنعة له تزعم أن بمقدوره رفع حاملة طائرات.
المغناطيس الذي يبلغ ارتفاع حوالي 20 مترا وقطره أكثر من أربعة أمتار عند تجميعه بالكامل، هو عنصر حاسم في محاولة 35 دولة لإتقان الاندماج النووي.
على نحو منفصل، أعلن علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وشركة خاصة هذا الأسبوع أنهم حققوا أيضا خطوة مهمة من خلال الاختبار الناجح لأقوى مغناطيس فائق التوصيل بدرجة حرارة عالية في العالم، والذي قد يسمح للفريق بالتقدم بخطوات واسعة في سبيل انجاز مفاعل إيتير من أجل الوصول إلى ما يطلق عليه “بناء شمس على الأرض”.
على عكس مفاعلات الانشطار الحالية التي تنتج نفايات مشعة وفي بعض الأحيان حالات انصهار كارثية، يقول مؤيدو الاندماج إنه يوفر إمدادا نظيفا وغير محدود فعليا من الطاقة.
إذا كان الأمر كذلك، فبإمكان العلماء والمهندسين اكتشاف كيفية تسخير مثل هذه الطاقة التي عملوا على حل مشكلتها على مدار ما يقرب من قرن.
بدلا من تقسيم الذرات، يحاكي الاندماج عملية تحدث بشكل طبيعي في النجوم لدمج ذرتين من الهيدروجين معا وانتاج ذرة هيليوم – بالإضافة إلى شحنة كبيرة كاملة من الطاقة.
يتطلب تحقيق الاندماج كميات لا يمكن تخيلها من الحرارة والضغط.
تتمثل إحدى الطرق لتحقيق ذلك في تحويل الهيدروجين إلى غاز مشحون كهربائيا، أو بلازما، والتي يتم التحكم فيها بعد ذلك في غرفة مفرغة على شكل حلقة دائرية.
يتم ذلك بمساعدة مغناطيس قوي فائق التوصيل مثل “الملف اللولبي المركزي” الذي بدأت شركة جنرال أتوميكس في شحنه من سان دييغو إلى فرنسا هذا الصيف.
مضاعفة إنتاج الطاقة من “الاندماج النووي”
وقبل أيام أعلن معهد علمي أمريكي أنه يوشك على تحقيق هدف طويل الأمد في مجال أبحاث الاندماج النووي.
ويستخدم معهد الإشعال الوطني أشعة ليزر قوية لتسخين وضغط وقود الهيدروجين، وبدء عملية الاندماج النووي.
وتشير إحدى التجارب إلى أن الهدف من “الاشتعال”، حيث تتجاوز الطاقة المنبعثة من الاندماج الطاقة الناتجة عن الليزر، أصبح الآن وشيكا.
ويمكن أن توفر عملية “تسخير الاندماج” ، وهي نفس العملية التي تمد الشمس بالطاقة، مصدر طاقة نظيفًا غير محدود.
وفي عملية تسمى اندماج الحبس بالقصور الذاتي، يتم توجيه 192 حزمة من ليزر إن آي إف، أعلى مثال للطاقة في العالم، نحو كبسولة بحجم حبة الفلفل تحتوي على الديوتيريوم والتريتيوم، وهما أشكال مختلفة من عنصر الهيدروجين.
يؤدي هذا إلى ضغط الوقود إلى 100 مرة كثافة الرصاص وتسخينه إلى 100 مليون درجة مئوية، وهو ما يعد أكثر حرارة من مركز الشمس.
تساعد هذه الشروط على بدء عملية الاندماج النووي الحراري. وأسفرت تجربة أجريت في 8 أغسطس/آب عن تولد 1.35 ميغا جول من الطاقة – ما يعادل حوالي 70 ٪ من طاقة الليزر التي تم تسليمها إلى كبسولة الوقود.
ويعني الوصول إلى الإشعال الحصول على عائد اندماج أكبر من 1.9 ميغا جول من الليزر.
ولإدراك حجم التقدم الحادث ، فإنه يمكن الإشارة إلى أن العائد من تجربة هذا الشهر هو ثمانية أضعاف الرقم القياسي السابق لليزر إن آي إف، والذي تم إنشاؤه في ربيع عام 2021، و 25 ضعف العائد من التجارب التي أجريت في عام 2018.
المصدر: أسوشيتد برس + BBC
