اكتشاف ثوري.. ماذا تعني تجربة الاندماج النووي التي أعلنتها أمريكا؟

أعلنت الولايات المتحدة الأمريكية، اليوم الثلاثاء، عن كشف علمي بتمكن أحد مختبراتها العلمية من تحقيق الاندماج النووي؛ وإنتاج طاقة نظيفة يمكنها إنهاء عصر الوقود الإحفوري المسبب للتغير المناخي، وفقا لمؤيدي هذه التقنية. 

واستخدم العلماء من مختبر لورانس ليفرمور الوطني في الولايات المتحدة، أكبر ليزر في العالم لإنشاء تفاعل اندماجي يحاكي ما يحدث في الشمس والنجوم؛ وهذا التفاعل الأول من نوعه ولّد طاقة أكثر مما تتطلبه لإنتاجه.

وتعتبر هذه الخطوة تقدما كبيرا في السعي العالمي للحصول على مصدر جديد للطاقة النظيفة الوفيرة، التي يمكن استخدامها لإنتاج الكهرباء وفي وسائل النقل والصناعة وغير ذلك؛ لكن الطريق ما زال طويلا لاستخدام هذه التقنية العلمية وقبل أن يصبح الاندماج قابلا للتطبيق على نطاق صناعي، فالعديد من العقبات العلمية والتكنولوجية ما زالت موجودة.

وقالت وزيرة الطاقة الأمريكية، في مؤتمر صحفي اليوم: نحن فقط في البداية، إذا تمكنا من تطوير طاقة الاندماج، فيمكننا استخدامها لإنتاج الكهرباء النظيفة، ووقود النقل، والطاقة، والصناعات الثقيلة، وغير ذلك الكثير.

فيما قال كيم بوديل، مدير مختبر لورانس ليفرمور الوطني الأمريكي، في المؤتمر الصحفي: هناك عقبات كبيرة للغاية، ليس فقط في العلوم ولكن في التكنولوجيا.

اندماج نووي للمرة الأولى في التاريخ

تمكن فريق في منشأة الإشعال الوطنية الأمريكية، من تحقيق ما يُعرف باسم "صافي اكتساب الطاقة" في تجربة جرت في 5 ديسمبر الجاري، ما أنتج طاقة من الاندماج أكثر من طاقة الليزر المستخدمة لدفعها.

وقال المستشار العلمي للبيت الأبيض أراتي برابهاكار: لقد أطلقوا مجموعة من الليزر على حبيبة من الوقود وتم إطلاق المزيد من الطاقة من الاشتعال الاندماجي أكثر من طاقة الليزر.

وهذه هي العملية التي تحدث داخل النجوم، بما في ذلك الشمس.

واستخدم الباحثون من أجل التجربة 192 ليزرًا فائق القوة لتوصيل 2.05 ميجا جول من الطاقة إلى كبسولة صغيرة أصغر من حبة البازلاء تحتوي على نظائر الهيدروجين.

وأنتجت هذه العملية 3.15 ميجا جول من ناتج طاقة الاندماج، ما يعني زيادة في الطاقة المنتجة، وكانت هناك حاجة إلى 300 ميجا جول من الطاقة من الشبكة الكهربائية لتشغيل الليزر العملاق المستخدم في التجربة.

وقال بوديل: حساباتنا تشير إلى أنه من الممكن باستخدام نظام ليزر على نطاق واسع تحقيق مئات الميجاجول من العائد؛ إذن هناك طريق إلى هدف ينتج عائدًا كافيًا، لكننا بعيدون جدًا عن ذلك الآن.

ما يحدث في محطات الطاقة النووية حول العالم حاليًا هو الانشطار - شق نواة ذرة ثقيلة - لإنتاج الطاقة، لكن التقنية الجديدة التي توصل إليها المختبر هي الاندماج النووي.

والاندماج النووي بالعديد من المزايا، فهو لا يشكل خطرًا بحدوث كارثة نووية وينتج نفايات مشعة أقل بكثير، لكنه يماثل الانشطار النووي بعدم وجود الكربون أثناء التشغيل.