اختبار لـ ”تفاعل الاندماج النووي“ يبعث الآمال لتوفير الطاقة النظيفة
كشف علماء فيزياء أن تجربة اختبار تفاعل الاندماج النووي في منشأة الإشعال الوطنية في ليفرمور بولاية كاليفورنيا أعطت نتائج مذهلة، ما يبعث الآمال لتوليد الطاقة النظيفة.
ووفقا لتقرير نشرته مجلة ساينس نيوز العلمية، فإن الاندماج النووي يعمل على توليد الطاقة للنجوم، بما في ذلك الشمس، وحتى يتم ذلك تندمج الذرات خفيفة الوزن معًا لتشكيل عناصر أثقل، تنطلق طاقة هائلة في هذه العملية، ولجعلها تندمج، يجب أن تضغط درجات الحرارة المرتفعة والضغط على الذرات معًا.
وتقوم الجاذبية الشديدة بالكثير من هذا العمل داخل النجوم، لكن من الصعب جدًا تحقيق الاندماج على الأرض حتى الآن، لطالما كان اندماج الذرات في المختبر يستهلك طاقة أكثر مما ينتج.
الاختبار الجديد الأخير لتفاعل الاندماج النووي أطلق طاقة أكثر مما استهلكته، وهذا يبعث الآمال في أن التفاعل الذي يمد الشمس بالطاقة في يوم من الأيام يمكن أيضًا أن يوفر الطاقة النظيفة للأنشطة على الأرض.
وأُجريت التجربة في منشأة الإشعال الوطنية في ليفرمور بولاية كاليفورنيا، وأعلنت وزارة الطاقة الأمريكية إنجازها في 13 ديسمبر.
وقال العالم الفيزيائي بجامعة روتشستر بنيويورك ”جيلبرت كولينز“: ”هذا إنجاز هائل منذ أن بدأت في هذا المجال، كان الاندماج دائمًا على بعد 50 عامًا“. ”مع هذا الإنجاز، تغير المشهد.“
وأضاف: عادةً ما يضغط الاندماج داخل النجوم على ذرات الهيدروجين معًا، وصل الباحثون على الأرض إلى هذا الإنجاز الجديد باستخدام حبيبات صغيرة من الوقود - الديوتيريوم والتريتيوم. هذه أنواع ثقيلة من الهيدروجين.
وقام العلماء بتدريب 192 ليزرًا على الحبيبات، لتفجير هذا الوقود بمليوني جول من الطاقة، انصهر حوالي 4 في المائة من الهيدروجين، وأطلق هذا حوالي 3 ملايين جول من الطاقة، هذه هي طاقة اثنين من أعواد الديناميت في الداخل، وثلاثة أعواد من الديناميت.
لذلك أطلق الانفجار طاقة أكبر من «الليزر» التي تم توصيلها، لكنها لم تنتج طاقة كافية لتشغيل جميع معدات المختبر التي تعمل بالليزر، استغرق الأمر حوالي 300 مليون جول من الطاقة من الشبكة الكهربائية لإجراء التجربة، وبهذا المعنى، استعاد العلماء فقط جزء من مائة من الطاقة المدخلة من الاندماج. لذلك لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه لجعل الاندماج مصدرًا عمليًا للطاقة.
وقال الفيزيائي بجامعة روتشستر ”ريكاردو بيتي“: ”الآن الأمر متروك للعلماء والمهندسين لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا تحويل مبادئ الفيزياء هذه إلى طاقة مفيدة“.
وأضاف: سيكون الاستفادة من قوة الاندماج عاملاً في تغيير قواعد اللعبة من أجل الطاقة النظيفة. تعتمد محطات الطاقة النووية اليوم على عملية تسمى الانشطار. هذا هو المكان الذي تطلق فيه الذرات الثقيلة الطاقة لأنها تنقسم إلى ذرات أخف، لكن بعض هذه الذرات الأخف مشعة، ويمكن أن يظل هذا الحطام المشع خطيرًا لمئات الآلاف من السنين. من ناحية أخرى، لا ينتج الاندماج نفايات مشعة طويلة العمر.
وأوضح كولينز إن اختراق الاندماج الجديد قد يكون نقطة تحول مماثلة للرحلة الأولى للأخوين رايت: ”لدينا الآن نظام معمل يمكننا استخدامه كبوصلة لكيفية إحراز التقدم بسرعة كبيرة.“
