أعلن علماء في بريطانيا عن تحطيم الرقم القياسي في توليد طاقة الاندماج النووي في آخر تجاربهم، وذلك باستخدام آلات توروس الأوروبية المشتركة (JET).
الاندماج النووي هو نفس العملية التي تستخدمها الشمس لتوليد الحرارة. يعتقد البعض أنه قد يساعد يومًا ما في معالجة التغير المناخي من خلال توفير مصدر طاقة وفير وآمن ونظيف.
قالت هيئة الطاقة الذرية البريطانية (UKAEA) إن فريقًا في منشأة JET الواقعة قريبًا من أكسفورد وسط إنجلترا، أنتج 69 ميجا جول لمدة خمس ثوانٍ باستخدام 0.2 ملي جرام من الوقود، متجاوزًا الرقم القياسي السابق المسجل في عام 2022 بمقدار 10 ميجا جول، مايكفي لتزويد نحو 41 ألف منزل بالطاقة لمدة خمس ثوانٍ.
إنها التجربة الأخيرة التي ستُجرى في موقع JET باستخدام آلة على شكل كعكة الدونات تسمى توكاماك.
قال إيان تشابمان، الرئيس التنفيذي لشركة UKAEA: «لقد عملت JET في ظروف قريبة قدر الإمكان من الظروف المطبقة في محطات توليد الطاقة اليوم، وسيكون إرثها موجودًا في جميع محطات توليد الطاقة المستقبلية. إن لنتائج أبحاث JET آثارًا حاسمة ليس فقط على ITER -وهو مشروع ضخم لأبحاث الاندماج النووي يُبنى في جنوب فرنسا- ولكن حتى على مشاريع الاندماج النووي العالمية الأخرى التي تسعى إلى مستقبل من الطاقة الآمنة منخفضة الكربون والمستدامة».
ساهم أكثر من 300 عالم ومهندس من EUROfusion، وهو اتحاد باحثين من جميع أنحاء أوروبا، في تجارب JET التاريخية على مدار 40 عامًا.
داخل توكاماك التابع لـ JET، سُخِّنَت 0.1 ملليجرام من كل من الديوتيريوم والتريتيوم، وكلاهما نظيران للهيدروجين، إلى درجة حرارة أعلى بعشر مرات من درجة حرارة مركز الشمس لتكوين البلازما.
ثُبِّتَ هذا الخليط باستخدام المغناط في أثناء دورانه، ما أدى إلى اندماجه مطلقًا طاقة هائلة على شكل حرارة.
يُعد تفاعل الاندماج النووي آمنًا بطبيعته لأنه لا يمكن أن يبدأ عملية من دون تحكم أو خارجة عن السيطرة، وهو نظام تفاعل غير مستقر حراريًا يُظهر معدل تفاعل متسارع غير منضبط يؤدي إلى زيادات سريعة في درجة الحرارة والضغط.
يتوفر الديوتيريوم بكثرة في مياه البحر، في حين يمكن حصاد التريتيوم منتجًا ثانويًا لتفاعلات الانشطار النووي.
باستخدام أوزان مكافأة، يُنتج تفاعل الاندماج النووي طاقة أكبر بنحو أربعة ملايين مرة من حرق الفحم أو النفط أو الغاز، والنفايات الوحيدة هي الهيليوم.
مع أنه رقم قياسي جديد، فإن JET لم يولد طاقة أكثر مما تستهلكه العملية.
يعد مختبر لورانس ليفرمور الوطني في الولايات المتحدة المنشأة الوحيدة التي حققت هذا الإنجاز في أواخر عام 2022 باستخدام تقنية مختلفة تتضمن الليزر.
أجرت JET أولى تجاربها على الديوتيريوم والتريتيوم في عام 1997.
أظهرت النتائج التي أُعلِنَ عنها القدرة على خلق اندماج لمدة خمس ثوان، إذ إن مدة زمنية أطول من ذلك من شأنها أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المغانط المصنوعة من أسلاك نحاسية المستخدمة في JET.
ستُجهَّز ITER بمغانط كهربائية فائقة التوصيل، ستسمح للعملية بالاستمرار لفترة أطول، ونأمل أن تستمر لأكثر من 300 ثانية.
اقرأ أيضًا:
الذكاء الاصطناعي يساهم في اقترابنا من تحقيق اندماج نووي
مشروع اندماج نووي جديد يدعي أنه في طريقه لتوفير طاقة غير محدودة
ترجمة: يوسف الشيخ
تدقيق: نور حمود
