أعلن علماء أميركيون، اليوم الثلاثاء، تحقيق "اختراق علمي كبير" في مجال الاندماج النووي، قد يحدث يوما ثورة في إنتاج الطاقة على الأرض، فيما أفادت وزارة الطاقة الأميركية، بأن الإنجاز العلمي بميدان الاندماج النووي؛ "يمهد للتقدم في مجالي الدفاع وثورة كمصدر للطاقة النظيفة".
وأوضح مختبر "لورانس ليفرمور الوطني" التابع لوزارة الطاقة الأميركية في تغريدة أنّ تجربة أجراها الأسبوع الماضي "أنتجت من خلال الاندماج النووي كمية أكبر من الطاقة" المستخدمة في أجهزة الليزر لبدء التفاعل.
ويُنظر إلى التكنولوجيا المذكورة على أنها مصدر ثوري بديل للطاقة. ووصفت وزارة الطاقة الأميركية بدء الاشتعال الاندماجي بأنه "اختراق علمي كبير" من شأنه أن يؤدي إلى تحقيق "تطور في مجالات الدفاع الوطني ومستقبل الطاقة النظيفة".
وعدّ مدير مختبر لورانس"، ليفرمور كيم بوديل الاندماج النووي، بأنه "أحد أهم التحديات العلمية التي واجهتها الإنسانية على الإطلاق".
ويعمل العلماء منذ عقود على تطوير الاندماج النووي - الذي يصفه مؤيدوه بأنه مصدر نظيف ووفير وآمن للطاقة يمكن أن يسمح للبشرية في نهاية المطاف بإنهاء اعتمادها على الوقود الأحفوري الذي يتسبب بأزمة المناخ العالمية.
"الهدف المنشود منذ فترة طويلة يمكن تحقيقه بالفعل"
وكانت صحيفة "فاينانشال تايمز"، قد نشرت في نهاية الأسبوع تقريرًا أثار الكثير من الجلبة في المجتمع العلمي.
وقالت الصحيفة ومقرها في المملكة المتحدة، إن باحثين في مختبر "لورانس ليفرمور" في كاليفورنيا نجح لأول مرة في إنتاج "رصيد صافٍ من الطاقة" من الاندماج النووي، وهذا يعني إنتاج طاقة أكبر في التفاعل مما تم استخدامه في تفعيلها.
وقال الفيزيائي جيريمي تشيتندين من "إمبريال كوليدج" لندن إنه إذا تم تأكيد الإنجاز "فهي لحظة اختراق حقيقية مثيرة للآمال... إنه يثبت أن الهدف المنشود منذ فترة طويلة، الاندماج الذي نتوق إليه، يمكن تحقيقه بالفعل".
ولإنتاج الطاقة، تستخدم محطات الطاقة النووية حول العالم حاليًا الانشطار - الذي يقوم على شطر نواة ذرة ثقيلة. أما الاندماج فيجمع بين ذرتين من الهيدروجين الخفيف لتكوين ذرة أثقل من الهيليوم ويُطلق كمية كبيرة من الطاقة خلال هذه العملية.
وهذه هي العملية التي تحدث داخل النجوم، بما فيها الشمس.
وعلى الأرض، يمكن إثارة تفاعلات الاندماج عن طريق تسخين الهيدروجين إلى درجات حرارة قصوى داخل أجهزة متخصصة.
ويستخدم الباحثون في مختبر لورانس ليفرمور الوطني منشأة الإشعال الوطنية الضخمة - تضم 192 ليزرًا فائقة القوة موجهة جميعها إلى أسطوانة بحجم كشتبان مملوءة بالهيدروجين.
"نجاح للعلم"
وقالت "فاينانشال تايمز" إن علماء مختبر "لورانس ليفرمور"، أنتجوا مؤخرًا حوالي 2,5 ميغا جول من الطاقة في تفاعل اندماج نووي، أو نحو 120% من 2,1 ميغا جول استخدمها الليزر لبدء التفاعل.
وستوفر هذه النتيجة أخيرًا دليلًا على المبادئ الفيزيائية التي حددها باحثو الاندماج قبل عقود. وستمثل ما قال توني رولستون، المحاضر في جامعة كامبريدج، إنه "نجاح للعلم".
ومثل الانشطار، يكون الاندماج خاليًا من الكربون أثناء التشغيل، ولكن مزاياه لا تتوقف عند هذا الحد؛ فهو لا يطرح خطر حدوث كارثة نووية وينتج نفايات مشعة أقل بكثير من الانصهار.
ولكن الطريق ما زال طويلًا قبل أن يصبح الاندماج قابلا للتطبيق على نطاق صناعي.
وقال تشيتندين: "لتحويل الاندماج إلى مصدر طاقة، سنحتاج إلى زيادة ما نكسبه من الطاقة على نحو أكبر. سنحتاج أيضًا إلى إيجاد طريقة لإعادة إنتاج التأثير نفسه على نحو متكرر وبتكلفة أقل بكثير قبل أن نتمكن من تحويل هذا بشكل واقعي إلى محطة لانتاج الطاقة".
ونقلت وكالة "فرانس برس" للأنباء عن مدير المشروع في لجنة الطاقة الذرية الفرنسية، إريك لوفيفر، القول إن ذلك قد يستغرق 20 أو 30 عاما أخرى.
ولكن خبراء المناخ يحذرون من أن العالم لا يمكنه الانتظار كل هذا الوقت لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، والحد من تأثيراته الخطيرة.
ويجري تطوير مشاريع أخرى للاندماج النووي في مختلف أنحاء العالم، بما في ذلك المشروع الدولي الكبير المعروف باسم المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (إيتر) ITER وهو قيد الإنشاء حاليًا في فرنسا.
وبدلا من الليزر، سيستخدم ITER تكنولوجيا تُعرف باسم الحصر المغناطيسي، تحتوي على كتلة دوامة من بلازما الهيدروجين الاندماجية، داخل حجرة ضخمة على شكل كعكة دائرية.
التعليقات