لندن ــ نجح الاندماج النووي في إنتاج طاقة أكبر من أي وقت مضى في إحدى التجارب، الأمر الذي جعل العالم يقترب خطوة أخرى من حلم الطاقة النظيفة التي لا حدود لها.
تم تسجيل الرقم القياسي العالمي الجديد في مختبر JET ومقره المملكة المتحدة.
الاندماج النووي هو العملية التي تزود النجوم بالطاقة. ويعتقد العلماء أنه يمكن أن ينتج كميات هائلة من الطاقة دون تسخين غلافنا الجوي.
وقال العلماء الأوروبيون العاملون في الموقع: “لقد حققنا أشياء لم نفعلها من قبل”.
جاءت النتيجة من التجربة النهائية للمختبر بعد أكثر من 40 عامًا من أبحاث الاندماج.
ووصفها أندرو باوي، وزير الطاقة النووية في المملكة المتحدة، بأنها “البجعة المناسبة”.
الاندماج النووي هو العملية التي تزود الشمس بالطاقة. إنه يعمل عن طريق تسخين الجزيئات الصغيرة وإجبارها على تكوين جزيئات أثقل مما يؤدي إلى إطلاق طاقة مفيدة.
وإذا تم توسيع نطاقها بنجاح إلى المستويات التجارية، فيمكنها إنتاج كميات لا حصر لها من الطاقة النظيفة دون انبعاثات الكربون. وبشكل حاسم، على عكس طاقة الرياح والطاقة الشمسية، لن تكون تحت رحمة الظروف الجوية.
ولكن كما أوضحت الدكتورة أنيقة خان، زميلة البحث في الاندماج النووي بجامعة مانشستر، فإن الأمر ليس بالأمر السهل.
وأوضحت: “لكي تندمج الذرات معًا على الأرض، نحتاج إلى درجات حرارة أعلى بعشر مرات من حرارة الشمس – حوالي 100 درجة مئوية، ونحتاج إلى مليون كثافة ذرات عالية بما يكفي ولفترة طويلة بما فيه الكفاية”.
أنتجت التجارب 69 ميجاجول من الطاقة خلال خمس ثوان (19 كيلووات من الطاقة). وهذه طاقة كافية فقط لأربعة إلى خمسة حمامات ساخنة، لذا ليس كثيرًا.
من الواضح أننا لا نزال بعيدين عن محطات توليد الطاقة بالاندماج النووي، ولكن مع كل تجربة، فإن ذلك يقربنا خطوة أخرى.
وقال البروفيسور ستيوارت مانجلز، رئيس مجتمع أبحاث الفضاء والبلازما والمناخ في إمبريال كوليدج لندن: “إن النتائج الجديدة من الجولة النهائية لـ JET مثيرة للغاية.
“هذه النتيجة تسلط الضوء حقًا على قوة التعاون الدولي. ولم تكن هذه النتائج ممكنة لولا عمل مئات العلماء والمهندسين من جميع أنحاء أوروبا.”
تم إنشاء منشأة توروس الأوروبية المشتركة (JET) في كولهام بأكسفورد في أواخر السبعينيات، وكانت حتى نهاية العام الماضي أكثر مفاعلات الاندماج النووي التجريبية تقدمًا في العالم. توقفت جميع التجارب في ديسمبر.
وعلى الرغم من أن مقرها في المملكة المتحدة فقد تم تمويلها في الغالب من قبل برنامج الأبحاث النووية التابع للاتحاد الأوروبي، يوراتوم، وتديره وكالة الطاقة الذرية البريطانية. وعلى مدار أربعة عقود، استضافت علماء من المملكة المتحدة، وأوروبا، وسويسرا، وأوكرانيا.
وكان من المفترض أن يعمل المفاعل لمدة عقد أو نحو ذلك فقط، لكن النجاحات المتكررة أدت إلى إطالة عمره. والنتيجة المعلنة اليوم هي ثلاثة أضعاف ما تم تحقيقه في اختبارات مماثلة في عام 1997.
وقال البروفيسور أمبروجيو فاسولي، مدير البرنامج في EUROfusion: “إن عرضنا الناجح … يغرس ثقة أكبر في تطوير طاقة الاندماج. وبعيدًا عن تسجيل رقم قياسي جديد، فقد حققنا أشياء لم نفعلها من قبل وعمقنا فهمنا لفيزياء الاندماج النووي.
قال وزير الطاقة النووية والشبكات في المملكة المتحدة، أندرو باوي: “إن تجربة الاندماج النهائية لـ JET هي تجربة رائعة بعد كل العمل الرائد الذي تم إنجازه في المشروع منذ عام 1983. نحن أقرب إلى طاقة الاندماج من أي وقت مضى بفضل التعاون الدولي. فريق من العلماء والمهندسين في أوكسفوردشاير.
لكن الدور المستقبلي للمملكة المتحدة في أبحاث الاندماج الأوروبية كان واضحًا. منذ خروج بريطانيا من الاتحاد الأوروبي، تم استبعاد المملكة المتحدة من برنامج يوراتوم، وفي العام الماضي اتخذت الحكومة قرارًا بعدم الانضمام مرة أخرى.
وبدلا من ذلك، قالت الحكومة إنها ستخصص مبلغ 650 مليون جنيه إسترليني لبرامج البحوث الوطنية بدلا من ذلك.
إن خليفة Euratom لـ JET هو منشأة تسمى ITER وسيكون مقرها في فرنسا. كان من المقرر في الأصل أن يتم افتتاحه في عام 2016 وتبلغ تكلفته حوالي 5 مليارات يورو، لكن سعره تضاعف أربع مرات تقريبًا منذ ذلك الحين وتم تأجيل بدء تشغيله إلى عام 2025. ولم يتم الآن حظر التجارب واسعة النطاق حتى عام 2035 على الأقل.
على الرغم من عدم تقديم أي سبب لقرار حكومة المملكة المتحدة بعدم الانضمام مرة أخرى إلى الجماعة الأوروبية للطاقة الذرية، إلا أنه يُعتقد أن التأخير مع ITER قد لعب دورًا. في ذلك الوقت، قال متحدث باسم وزارة أمن الطاقة وشبكة صافي الصفر: “بالنظر إلى التأخير في الارتباط واتجاه سفر برامج الاتحاد الأوروبي هذه، فإن النهج البديل يمنح المملكة المتحدة أفضل فرصة لتنفيذ استراتيجية الاندماج الخاصة بنا”.
عند الإعلان عن السجل يوم الخميس، قال إيان تشابمان، من UKAEA، إن المناقشات لا تزال مستمرة مع الشركاء الأوروبيين لمعرفة كيف يمكن للمملكة المتحدة أن تشارك في ITER في المستقبل.
وتأمل الحكومة الآن في بناء أول محطة للطاقة الاندماجية في العالم في نوتنجهامشاير، على أن تبدأ عملياتها في أربعينيات القرن الحالي. سيتم تسليم مشروع توكاماك الكروي لإنتاج الطاقة (STEP) من قبل هيئة نووية جديدة، وهي شركة UK Industrial Fusion Solutions. – بي بي سي
