علماء أوروبيون يسجلون رقما قياسيا جديدا في طاقة الاندماج النووي

افتح ملخص المحرر مجانًا

رولا خلف، محررة الفايننشال تايمز، تختار قصصها المفضلة في هذه النشرة الأسبوعية.

سجل علماء أوروبيون رقما قياسيا جديدا لكمية الطاقة المولدة من الاندماج النووي، وهي علامة أخرى على التقدم في الجهود المستمرة منذ عقود لإنتاج الطاقة من خلال تسخير التفاعل الذي يزود الشمس بالطاقة.

أنتج الباحثون في منشأة توروس الأوروبية المشتركة خارج أكسفورد 69 ميجا جول من تفاعل اندماجي مستمر استمر لمدة خمس ثوانٍ – وهي طاقة كافية لغلي حوالي 70 غلاية – متجاوزين الرقم القياسي السابق البالغ 59 ميجا جول المسجل في عام 2021.

وجاء الإنجاز الأخير في ديسمبر خلال المجموعة النهائية من التجارب التي سيتم إجراؤها في JET، والتي سيتم إخراجها من الخدمة هذا العام.

لكن العلماء ما زالوا بعيدين عن تسخير طاقة الاندماج النووي لجعلها قابلة للتطبيق تجاريا. استهلكت تجربة JET في ديسمبر طاقة أكبر بكثير من التفاعل الناتج. لبناء محطة طاقة، يجب على العلماء والمهندسين أيضًا معرفة كيفية الحفاظ على التفاعلات لفترة أطول.

يعد JET، وهو عبارة عن تعاون بين الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي وسويسرا والمملكة المتحدة وأوكرانيا، أكبر وأقوى آلة “توكاماك” تشغيلية في العالم منذ أن بدأ تشغيله في عام 1983 وسجل أول رقم قياسي لإنتاج الطاقة في عام 1997.

يستخدم تصميم التوكاماك، الذي ابتكره العلماء السوفييت في الخمسينيات من القرن الماضي، مغناطيسات قوية لتثبيت بلازما من نظيري الهيدروجين – الديوتيريوم والتريتيوم – في مكانها أثناء تسخينها إلى درجات حرارة أعلى من حرارة الشمس بحيث تندمج النوى الذرية، وتطلق الطاقة.

قال أندرو باوي، وزير الطاقة النووية والشبكات في المملكة المتحدة: “إن تجربة الاندماج النهائية لـ JET هي بمثابة نجاح مناسب بعد كل العمل الرائد الذي تم إنجازه في المشروع منذ عام 1983”.

لعقود من الزمن، جادل فيزيائيو البلازما بأن تفاعلات الاندماج النووي ستوفر يومًا ما مصدرًا آمنًا، وربما لا ينضب، للطاقة منخفضة الكربون.

وعلى عكس الانشطار – العملية التي تستخدمها محطات الطاقة النووية والتي تنقسم فيها الذرات – لا ينتج الاندماج أي نفايات مشعة طويلة العمر. ويمكن الحصول على هذه النظائر بكميات كبيرة، ويمكن لكوب صغير من الوقود أن يمد منزلاً بالطاقة لمئات السنين.

ورحب الخبراء بإعلان الخميس باعتباره علامة أخرى على التقدم.

قال السير إيان تشابمان، الرئيس التنفيذي لهيئة الطاقة الذرية في المملكة المتحدة، التي تدير برنامج الاندماج النووي البريطاني: “لقد عملت شركة JET في ظروف قريبة من ظروف محطات الطاقة قدر الإمكان مع مرافق اليوم، وسيكون إرثها منتشرًا في جميع محطات الطاقة المستقبلية”. “ولها دور حاسم في تقريبنا من مستقبل آمن ومستدام.”

ومن المقرر أن يتم استبدال برنامج JET ببرنامج بريطاني، يُعرف باسم مشروع Spherical Tokamak لإنتاج الطاقة (STEP)، والذي سيتم بناؤه في موقع محطة طاقة تعمل بالفحم تم إيقاف تشغيلها في نوتنجهامشاير. وتأمل الحكومة أن تصبح STEP واحدة من أولى آلات الاندماج في العالم التي توفر الطاقة للشبكة بحلول أوائل أربعينيات القرن الحالي.