علماء يقتربون من استخدام الاندماج النووي لتوليد الطاقة النظيفة

يحتفل علماء بريطانيون بتقدمٍ تاريخي في مجال استخدام الاندماج النووي كمصدر للطاقة النظيفة، بعد نجاحهم في "تصوير نجم" باستخدام جهازٍ مُصمم خصيصًا لهذا الغرض.
في الصور الأولى الصادرة عن كاميرا ملونة عالية السرعة لهذا النجم، أمكن تصوير ما يُعادل نجمًا على الأرض، ناتج عن اللون الوردي المتوهج للبلازما.
وفي اللقطات التي تم تصويرها، يُسقط الليثيوم في البلازما، وهي حالة من المادة وصلت حرارتها إلى عشرات الملايين من الدرجات، مما يجعلها تتوهج باللون الأحمر عند تنشيطها بفضل الاندماج النووي.
وداخل الجهاز الكروي لشركة توكاماك للطاقة، والمعروف باسم ST40، يُمكن رؤية المادة وهي تتحول إلى اللون الأخضر قبل أن تتتبع خطوط المجال المغناطيسي، كاشفةً عن مسار جديد للبلازما.
وتم تنفيذ هذه الآلة في أكسفورد بالشراكة مع وزارة الطاقة الأمريكية (DoE) ووزارة أمن الطاقة والصفرية البريطانية (DESNZ)، وهي تخضع حاليًا لتحديث بقيمة 52 مليون دولار يركز على الليثيوم لتطوير أبحاث الاندماج.
كيفية حدوث الاندماج النووي
ولإحداث الاندماج، يجب تسخين ذرات الهيدروجين إلى عشرات الملايين من الدرجات حتى تتحول إلى بلازما، وهي حالة من المادة لا يمكن احتواؤها بواسطة أي جدار صلب بسبب حرارتها.
وبدلًا من ذلك، يتم حصرها بالمغناطيسية، حيث تستخدم الآلة ملفات مغناطيسية صغيرة لتثبيت الحافة الخارجية للبلازما.
وفي محطات الطاقة المستقبلية، عندما يتم تسخين مزيج من نوعين من الهيدروجين (الديوتيريوم والتريتيوم) لتكوين بلازما مُتحكم بها عند درجات حرارة عالية - أعلى من درجة حرارة نواة الشمس - ستندمج هذه العناصر لتكوين الهيليوم وإطلاق طاقة يمكن تسخيرها لإنتاج الكهرباء والحرارة، حيث يتم حصر هذه البلازما الساخنة من الوقود باستخدام مغناطيسات قوية في جهاز يُسمى "توكاماك".
ويأمل العلماء في استخدام الاندماج النووي لتوليد الكهرباء والحرارة بنفس طريقة محطات الطاقة الحالية، حيث يتميز الاندماج النووي بكفاءة عالية، إذ يُنتج طاقةً تفوق ملايين المرات طاقة حرق الفحم أو النفط أو الغاز لكل كجم من الوقود.
وقال ستيوارت وايت، المتحدث باسم شركة توكاماك للطاقة: "نفخر بتشغيل أحد أكثر آلات طاقة الاندماج النووي تطورًا في العالم في مقرنا الرئيسي بأكسفورد.