أفادت شركة شاين للاندماج النووي أنها رصدت للمرة الأولى مشاهد لإشعاع تشيرنكوف في أثناء عملية تفاعل اندماج نووي؛ إذ عُد دليلًا بصريًا على حدوث ذلك التفاعل.
تُشاهد هذه الظاهرة عادةً بكثرة في محطات الطاقة النووية؛ حيث تُنتج ضوءًا جميلًا باللون الأزرق البنفسجي.
عُدّ الصوت التشبيه الأقرب لشرح هذه الظاهرة، فعندما يتحرك جسم ما بسرعة -سواء أكان طرف سَوطٍ أم طائرة فائقة السرعة- يُحدِث انفجارًا صوتيًا. وعندما يتحرك جسيم بسرعة تزيد عن سرعة الضوء في وسطٍ معين يصدر عنه إشعاع تشيرنكوف.
في ضوء ما تقدم، فإن تلك الجسيمات لا تتحرك بسرعة تزيد عن سرعة الضوء في الفراغ ولا بأقصى سرعة ممكنة في الكون. لكن الضوء يكون أبطأ بنسبة تقرب 25% في الماء مقارنة بالفراغ.
في ظروف التفاعل المناسبة، يمكن تسريع الجسيمات إلى أكثر من 225,000 كيلومتر في الثانية. في هذه الحالة، تكون الجسيمات نيوتروناتٍ تُنتَج في تفاعل اندماجٍ نووي.
وفقًا لبيان غريغ بيفر المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة شاين لموقع IFLScience، قال: «لرؤية ذلك بالعين المجردة، ستحتاج عادة إلى النظر إلى نوى مفاعلات الانشطار النووي أو وقود الانشطار النووي المستخدم، إنه أمر مهم لأننا قادرون على عرض معدلات التفاعل النووي بوتيرة ثابتة وعلى مستويات أعلى بكثير من المستويات التي وُضحت سابقًا؛ إذ نعتقد أن هذه هي المرة الأولى التي نتج فيها تفاعل اندماج إشعاع تشيرنكوف مرئي».
يستخدم نظام الاندماج الخاص بشركة شاين نوعين خاصين من ذرات الهيدروجين لإعدادهما لعملية الاندماج: الديوتيريوم والتريتيوم.
في حين أن معظم ذرات الهيدروجين في الكون تحتوي على نواة مكونة من بروتون واحد فقط، تتكون نواة الديوتيريوم من نيوترون وبروتون، ونواةالتريتيوم من بروتون وجُسيمي نيوترون.
تستخدم الشركة شعاع ديوتيرون (نواة الديوتيريوم فقط) ليصل إلى هدف التريتيوم بسرعة قصوى.
بحسب تصريح جيرالد كولسينسكي أستاذ الهندسة النووية في جامعة ويسكونسن- ماديسون، قال: «إن تأثير إشعاع تشيرنكوف الذي أُنتج هنا كان ساطعًا بما يكفي ليكون مرئيًا، ما يعني أن هناك كثيرًا من عمليات الاندماج تحدث فعليًا، نحو 50 تريليون عملية اندماج في الثانية. وعند تحقيق مليار عملية اندماج في الثانية، قد يكون لديك إشعاع تشيرنكوف قابل للقياس لكن ليس بكميات مرئية».
وأضاف: «تعد تلك النتائج دليلًا قويًا على وجود عمليات نووية تجري ودليلًا إضافيًا على أن عملية الاندماج قد تنتج نيوترونات على قدم المساواة مع بعض المفاعلات».
يُنتج النهج الحالي مردودًا قليلًا للغاية؛ إذ إن هدف شركة شاين إظهار قابلية توسيع الاندماج النووي وجدواه. في الوقت نفسه، يمكن استخدام أشعة الديوترون لإنتاج نظائر مشعة طبية مفيدة، هذا ما تسعى شركة شاين للمشاركة به أيضًا.
اقرأ أيضًا:
اختراع جهاز جديد يكتشف الإشعاع بدقة أكثر تريليون مرة من الأجهزة التقليدية
تكنولوجيا الاندماج النووي أمام منعطف جديد قيد التطوير لإنتاج الطاقة
ترجمة: محمد فواز السيد
تدقيق: ريمي سليمان
