سي إن إن
–
لأول مرة ، نجح علماء أمريكيون في منشأة الإشعال الوطنية في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا في إنتاج تفاعل اندماج نووي أدى إلى زيادة صافي الطاقة ، وفقًا لما أكده مصدر مطلع على المشروع لشبكة CNN.
ومن المتوقع أن تعلن وزارة الطاقة الأمريكية رسمياً عن الاختراق يوم الثلاثاء.
ستكون نتيجة الاختبار خطوة كبيرة إلى الأمام في السعي المستمر منذ عقود لإطلاق إمداد غير محدود من الطاقة النظيفة التي يمكن أن تساعد في إنهاء اعتمادنا على الوقود الأحفوري. على مدى عقود ، حاول الباحثون إعادة إنشاء الاندماج النووي – نوع الاندماج الذي يمد الشمس بالطاقة.
اعلنت وزارة الطاقة الامريكية جينيفر جرانهولم يوم الثلاثاء ان وزيرة الطاقة الامريكية ستصدر اعلانا يوم الثلاثاء عن “اختراق علمى كبير”. تم الإبلاغ عن الاختراق لأول مرة الأوقات المالية.
الاندماج النووي يحدث عند دمج ذرتين أو أكثر معًا لتكوين كتلة كبيرة من الطاقة على شكل حرارة. على عكس الانشطار النووي ، الذي يمد الكهرباء في جميع أنحاء العالم ، فإنه لا ينتج نفايات مشعة طويلة الأمد.
يحرز العلماء في جميع أنحاء العالم تقدمًا باستخدام طرق مختلفة لتحقيق نفس الهدف.
يولد برنامج مرفق الإشعال الوطني الطاقة من خلال الاندماج النووي ، المعروف باسم “الاندماج النووي الحراري بالقصور الذاتي”. في الممارسة العملية ، يطلق العلماء الأمريكيون جسيمًا يعمل بوقود الهيدروجين في مجموعة من ما يقرب من 200 ليزر ، مما ينتج عنه بشكل أساسي رشقات نارية سريعة ومتكررة بمعدل 50 مرة في الثانية.
تُستخرج الطاقة المُجمَّعة من النيوترونات وجسيمات ألفا كحرارة ، وهذه الحرارة هي مفتاح إنتاج الطاقة.
قال توني رولستون ، خبير الاندماج في قسم الهندسة بجامعة كامبريدج ، لشبكة CNN: “لديهم تفاعل اندماجي عن طريق قصف الخارج بأشعة ضوئية.” إنهم يسخنون الخارج ؛ يخلق موجة صدمة “.
في حين أن صافي مكاسب الطاقة من الاندماج النووي هو صفقة كبيرة ، إلا أنه أصغر بكثير مما هو مطلوب لتسخين شبكات الطاقة والمباني.
قال جيريمي شيتيندين ، المدير المشارك لمركز أبحاث الاندماج السلبي في إمبريال كوليدج لندن: “يتعلق الأمر بما يتطلبه الأمر لغلي 10 غلايات من الماء. ولتحويل ذلك إلى محطة طاقة ، علينا أن نصنع زيادة في الطاقة – يجب أن تكون أعلى بكثير “.
في إنجلترا ، يحاول العلماء إيجاد نفس النتيجة باستخدام آلة عملاقة على شكل كعكة دونات بمغناطيسات عملاقة تسمى توكاماك.
بعد حقن كمية صغيرة من الوقود في التوكاماك ، يتم تنشيط مغناطيسات عملاقة لتوليد البلازما. يجب أن تصل درجة حرارة البلازما إلى 150 مليون درجة مئوية على الأقل ، أي أعلى بعشر مرات من حرارة لب الشمس. يربط الجزيئات من الوقود معًا. في الاندماج النووي ، يكون للمنتج المنصهر كتلة أقل من الذرات الأصلية. تصبح الكتلة المفقودة كمية هائلة من الطاقة.
ثم تضرب النيوترونات التي تفلت من البلازما “بطانية” على جدران التوكاماك ، وتتحول طاقتها الحركية إلى حرارة. يمكن استخدام هذه الحرارة لتسخين المياه وتوليد البخار وتوربينات الطاقة.
في العام الماضي ، تمكن العلماء الذين يعملون بالقرب من أكسفورد من توليد مستويات قياسية من الطاقة المستدامة. ومع ذلك ، فقد استمرت لمدة 5 ثوان فقط.
سواء كان يستخدم المغناطيس أو يطلق الجسيمات باستخدام الليزر ، فإن النتيجة واحدة: الحرارة هي مفتاح إنتاج الطاقة من خلال عملية ربط الذرات ببعضها البعض.
يتمثل التحدي الرئيسي في تسخير طاقة الاندماج في الحفاظ عليها لفترة كافية لتشغيل شبكات الطاقة وأنظمة التدفئة حول العالم.
قال Chittenden و Rulestone لشبكة CNN إن العلماء في جميع أنحاء العالم بحاجة الآن إلى توسيع نطاق برامج الاندماج بشكل كبير وخفض التكاليف. سوف يستغرق الأمر سنوات من البحث الإضافي لجعله قابلاً للتطبيق تجاريًا.
قال تشيتيندين: “في الوقت الحالي ، ننفق الكثير من الوقت والمال في كل اختبار نقوم به”. “نحن بحاجة إلى خفض التكاليف بعامل ضخم”.
ومع ذلك ، وصف تشيتيندين هذا الفصل الجديد في الاندماج النووي بأنه “لحظة اختراق حقيقية”.
قال رولستون إنه يجب القيام بالمزيد من العمل لتطوير الاندماج لتوليد الكهرباء على نطاق تجاري.
وقال: “الحجة المضادة هي أن هذه النتيجة تبعد أميالاً عن مكاسب الطاقة الفعلية اللازمة لتوليد الكهرباء”. “لذلك يمكننا القول إنه انتصار للعلم ، لكنه بعيد كل البعد عن توفير طاقة مفيدة.”
