“الشمس الاصطناعية” تسجل رقما قياسيا للوقت عند 100 مليون درجة في أحدث تقدم للاندماج النووي

يسعى الاندماج النووي إلى تكرار التفاعل الذي يجعل الشمس والنجوم الأخرى تشرق، عن طريق دمج ذرتين معًا لإطلاق كميات هائلة من الطاقة. يُشار إلى الاندماج النووي في كثير من الأحيان على أنه الكأس المقدسة للحلول المناخية، وهي الطاقة النظيفة، ولديه القدرة على توفير طاقة لا حدود لها دون التلوث الكربوني الذي يؤدي إلى الاحتباس الحراري. لكن إتقان العملية على الأرض أمر صعب للغاية.

تتضمن الطريقة الأكثر شيوعًا لتحقيق طاقة الاندماج مفاعلًا على شكل كعكة دونات يسمى توكاماك، حيث يتم تسخين متغيرات الهيدروجين إلى درجات حرارة عالية بشكل غير عادي لتكوين البلازما.

وقال سي-وو يون، مدير مركز أبحاث KSTAR في المعهد الكوري للطاقة الاندماجية (KFE)، الذي قال إن درجة الحرارة العالية والبلازما عالية الكثافة، والتي يمكن أن تحدث فيها التفاعلات لفترات طويلة، تعتبر حيوية لمستقبل مفاعلات الاندماج النووي. حقق الرقم القياسي الجديد.

وقال لشبكة CNN إن الحفاظ على درجات الحرارة المرتفعة هذه “لم يكن من السهل إثباته بسبب الطبيعة غير المستقرة للبلازما ذات درجة الحرارة المرتفعة”، ولهذا السبب يعد هذا السجل الأخير مهمًا للغاية.

تمكن جهاز أبحاث الاندماج KSTAR، الذي تشير إليه باسم “الشمس الاصطناعية”، من الحفاظ على البلازما عند درجة حرارة 100 مليون درجة لمدة 48 ثانية خلال الاختبارات بين ديسمبر 2023 وفبراير 2024، متجاوزًا الرقم القياسي السابق البالغ 30 ثانية المسجل في عام 2021.

وقال علماء KFE إنهم تمكنوا من تمديد الوقت عن طريق تعديل العملية، بما في ذلك استخدام التنغستن بدلاً من الكربون في “المحولات”، التي تستخرج الحرارة والشوائب الناتجة عن تفاعل الاندماج.

وقال سي وو يون إن الهدف النهائي هو أن تكون KSTAR قادرة على الحفاظ على درجات حرارة البلازما عند 100 مليون درجة لمدة 300 ثانية بحلول عام 2026، وهي “نقطة حرجة” لتكون قادرة على توسيع نطاق عمليات الاندماج.

إن ما يفعله العلماء في كوريا الجنوبية سوف يغذي تطوير المفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي في جنوب فرنسا، المعروف باسم ITER، وهو أكبر توكاماك في العالم والذي يهدف إلى إثبات جدوى الاندماج.

وقال سي وو يون إن عمل KSTAR “سيكون عونا كبيرا في تأمين الأداء المتوقع في تشغيل ITER في الوقت المناسب وتعزيز تسويق طاقة الاندماج”.

يضيف هذا الإعلان إلى عدد من اختراقات الاندماج النووي الأخرى.

في عام 2022، دخل العلماء في مرفق الإشعال الوطني التابع لمختبر لورانس ليفرمور الوطني في الولايات المتحدة التاريخ من خلال استكمال تفاعل الاندماج النووي بنجاح والذي أنتج طاقة أكبر من تلك المستخدمة لتشغيل التجربة.

في شهر فبراير/شباط الماضي، أعلن علماء بالقرب من مدينة أكسفورد الإنجليزية أنهم سجلوا رقماً قياسياً لإنتاج طاقة أكبر من أي وقت مضى في تفاعل الاندماج. لقد أنتجوا 69 ميجاجول من طاقة الاندماج لمدة خمس ثوان، وهو ما يكفي تقريبًا لتزويد 12000 منزل بالطاقة لنفس الفترة من الوقت.

لكن تسويق الاندماج النووي لا يزال بعيد المنال، حيث يعمل العلماء على حل الصعوبات الهندسية والعلمية الشيطانية.

وقالت أنيقة خان، زميلة البحث في الاندماج النووي بجامعة مانشستر في المملكة المتحدة، إن الاندماج النووي “ليس جاهزًا بعد، وبالتالي لا يمكنه مساعدتنا في أزمة المناخ الآن”.

ومع ذلك، أضافت أنه إذا استمر التقدم، فإن الاندماج النووي “لديه القدرة على أن يكون جزءًا من مزيج الطاقة الخضراء في النصف الأخير من القرن”.

ساهمت أنجيلا ديوان من سي إن إن في إعداد هذا التقرير.