لطالما كان حلمًا بعيد المنال للعلماء الذين يسعون إلى حل مشاكل الطاقة في العالم.
ولكن في حين أن الاندماج النووي يوفر طريقة صديقة للبيئة لتوليد الطاقة ، إلا أن محاولات تسخيرها قد باءت بالفشل حتى الآن.
هذا لأنه يتسبب في اصطدام ذرات نظائر الهيدروجين واندماجها معًا لإنتاج الهيليوم – بالطريقة نفسها التي تولد بها الشمس الطاقة – مما ينتج عنه كمية هائلة من الحرارة المهدرة.
لكن الآن وجد العلماء في المملكة المتحدة طريقة للتعامل مع غازات العادم هذه ، وتبريدها من 150 مليون درجة مئوية غير عادية إلى بضع مئات من الدرجات ، وهي درجات حرارة مماثلة لدرجة حرارة محرك السيارة.
هذا يقلل بشكل كبير من البلى على المفاعل حيث يحدث الذوبان. هذا يعني أن مفاعل الاندماج النووي قد يكون مستدامًا.
وجد العلماء في المملكة المتحدة طريقة للتعامل مع غازات العادم هذه ، وتبريدها من 150 مليون درجة مئوية غير عادية إلى بضع مئات من الدرجات ، وهي درجات حرارة مماثلة لدرجة حرارة محرك السيارة.
على عكس محطات الطاقة النووية التقليدية ، التي تنتج الطاقة عن طريق الانشطار – شطر ذرات اليورانيوم – فإنها لا تسبب دفن أطنان من النفايات المشعة عالية السمية لآلاف السنين.
وهي لا تنتج غازات الدفيئة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري التقليدي مثل الفحم والغاز والنفط.
قام العلماء في هيئة الطاقة الذرية في المملكة المتحدة في كولهام ، أوكسفوردشاير ، باقتحام بوتقة انصهار تجريبية بقيمة 55 مليون جنيه إسترليني تسمى ترقية MAST ، والتي سيتم افتتاحها رسميًا اليوم.
يقف Tokmak في قلبه ، وهو جهاز يستخدم مجالًا مغناطيسيًا قويًا لإغلاق نظائر الهيدروجين في شكل كروي ، على غرار التفاحة ذات النوى ، لأنه يتم تسخينها بواسطة الميكروويف إلى بلازما لإنتاج الاندماج.
كان التحدي الرئيسي في استخدام أجهزة التكلم لتوليد الكهرباء للشبكة هو إزالة الحرارة الزائدة الناتجة.
وجه Talkmack ترقية MAST. اختبر العلماء بنجاح أول مفهوم في العالم يمكن أن يزيل إحدى العقبات الرئيسية في تطوير طاقة الاندماج
لكن فريق UKAEA طور نظام عادم – يسمى Super-X Divertor – يلتقط الهيليوم باستخدام مجال مغناطيسي ، ثم يحرفه مسافة أطول حتى يصبح باردًا بدرجة كافية حتى لا تتلف الجدران المصنوعة من التنجستن. البلاط.
إمكانية تغيير العالم
على الرغم من أن التنجستن يحتوي على أعلى نقطة انصهار من أي معدن ، إلا أن التصميمات السابقة تركت غاز العادم ساخنًا جدًا لدرجة أن البلاط كان متضررًا وكان لابد من استبداله بشكل متكرر – وهي تكلفة ضخمة.
يعني التحول الجديد أن الاندماج النووي الموعود منذ فترة طويلة قد يكون قابلاً للتطبيق تجاريًا في حوالي 20 عامًا ، حيث تخطط UKAEA لبناء نسخة مكبرة من 220 مليون جنيه إسترليني لتحديث MAST بحلول عام 2040.
قال كبير العلماء في المشروع ، الدكتور أندرو كيرك: “هذه نتائج رائعة – في اللحظة التي يعمل فيها فريق UKAEA منذ ما يقرب من عقد.
يعد هذا تطورًا رئيسيًا في خطة المملكة المتحدة لوضع محطة طاقة اندماجية على الشبكة في أوائل الأربعينيات – ولجلب طاقة منخفضة الكربون من ما يفعله الاندماج إلى العالم. “
قال البروفيسور دام لين غلادين ، الرئيس الأول لمجلس دراسة العلوم الفيزيائية للهندسة – الذي قدم تمويلًا بقيمة 55 مليون جنيه إسترليني للمشروع -: “ تُظهر هذه النتائج الأولى من مشروع ترقية MAST أن الاندماج كمصدر للطاقة لديه القدرة على إحداث تغيير جذري في إمدادات الطاقة في العالم. ”
