ينتج قلب مفاعل الاندماج النووي طاقة أكثر مما يستهلكه في العرض الأول في العالم
قال باحثون في معمل حكومي أمريكي إنهم حققوا “اختراقاً علمياً كبيراً” في القلب الناري لمفاعل الاندماج النووي. لأول مرة على الإطلاق ، تم الكشف عن نواة مفاعل تفرز طاقة أكثر مما وُضعت فيه – وهي خطوة صغيرة ولكنها تبعية في السباق لإطلاق مصدر طاقة بديل شبه لا حدود له وخالي من الكربون للوقود الأحفوري أو الطاقة النووية التقليدية النباتات.
من خلال إطلاق شعاع الليزر الأكثر نشاطًا في العالم لتحويل نظائر الهيدروجين الديوتيريوم والتريتيوم إلى حرق بلازما، استخدم الفيزيائيون في منشأة الإشعال الوطنية (NIF) التي تمولها الحكومة الأمريكية في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا ما يقرب من 2 ميغا جول من الطاقة لإنتاج حوالي 3 ميغا جول ، بزيادة 1.5 ضعف.
يحاول العلماء بناء طرق عملية لتسخير الطاقة النووية انصهار – العملية التي تجعل النجوم مثل شمسنا تحترق – منذ الأربعينيات. عن طريق صهر الهيدروجين ذرات ليصنع الهيليوم تحت ضغوط ودرجات حرارة عالية للغاية ، تقوم نجوم التسلسل الرئيسي بتحويل المادة إلى ضوء وحرارة ، وتولد كميات هائلة من الطاقة دون إنتاج غازات الاحتباس الحراري أو نفايات مشعة طويلة الأمد.
متعلق ب: إن “اختراق” مفاعل الاندماج النووي مهم ، لكن على بعد سنوات ضوئية من أن يكون مفيدًا
لكن تكرار الظروف الموجودة داخل قلوب النجوم ليس بالمهمة السهلة. إلى جانب إعادة إنشاء درجات الحرارة والضغوط الجهنمية ، هناك حاجة إلى كميات هائلة من الطاقة لتحويل الوقود إلى بلازما ، وإشعالها ، وإلحاقها بأمان بمجالات مغناطيسية قوية أو أشعة ليزر. لقد استغرق الأمر عقودًا وعدة مليارات من الدولارات للوصول إلى هنا ، ولكن تم تحقيق الإشعال أخيرًا.
“خلال التجارب ، يلتقي 192 ليزرًا عالي الطاقة على هدف يقارب حجم حبة الفلفل ، مما يؤدي إلى تسخين كبسولة الديوتيريوم والتريتيوم إلى أكثر من 3 ملايين درجة مئوية. [5.4 million degrees Fahrenheit] وقال جيل هروبي ، وكيل وزارة الأمن النووي بوزارة الطاقة الأمريكية ومدير الإدارة الوطنية للأمن النووي (NNSA) ، في مؤتمر صحفي يوم 13 ديسمبر. الخطوات المبدئية الأولى نحو مصدر للطاقة النظيفة يمكن أن تحدث ثورة في العالم “.
التجربة ، التي أجريت في أقل من عشرة أجزاء من المليارات من الثانية ، دفعت الفوتونات إلى طرفي أسطوانة داخل قلب المفاعل لضرب الجدران الداخلية للكبسولة ، مما أدى إلى إنتاج أشعة سينية تسخن حبيبة من الوقود في بلازما محترقة . بمجرد أن تصبح ساخنة ، تحترق البلازما للحظة متناهية الصغر ، قبل أن تختفي من الوجود.
قال جيانلوكا ساري ، أستاذ الفيزياء في كوينز أخبر جامعة بلفاست التي لم تشارك في التجربة Live Science. “حتى الآن ، كانت هناك أسئلة وشكوك حول جدوى تجربة من هذا النوع لإثبات المبدأ. وقد تبددت الآن ، مما أدى إلى الكثير من التفاؤل والطاقة لدفع هذا إلى الأمام وحل المشكلات الفنية التي لا تزال قائمة.”
الإعلان ، الذي أثار في البداية في مقال نشرته صحيفة فاينانشيال تايمز يوم الأحد (11 كانون الأول) ، أثار موجة من التغطية الإخبارية اللاذعة تبشر بحماسة بفجر طاقة نظيفة غير محدودة. ومع ذلك ، حذر العلماء من أن هذه ليست سوى الخطوة الصغيرة الأولى لتحقيق قوة الاندماج التجارية.
قال ساري لـ Live Science: “إنه ليس قاب قوسين أو أدنى ، لسوء الحظ”. “لكن هذه النتيجة ستؤدي بلا شك إلى تسريع التطورات ، سواء من المؤسسات العامة والشركات الخاصة. خذها بقليل من الملح ، لكنني أجرؤ على القول إننا نتحدث الآن عن عقود قليلة على الأكثر قبل أن يكون لدينا مفاعل نووي عامل على أساس الانصهار “.
