أجرى علماء أمريكيون أول تجربة اندماج نووي على الإطلاق لتحقيق مكاسب صافية من الطاقة، مما مهد الطريق لـ “مصدر طاقة نظيف يمكن أن يحدث ثورة في العالم”.
خلال إيجاز إخباري تاريخي في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا، كشف المسؤولون عن تجربة الاندماج الناجحة التي أجريت الأسبوع الماضي.
كما حدث: الاختراق العلمي “المذهل” يمكن أن يخلق طاقة لا حدود لها
لقد كان نتيجة “60 عامًا من البحث والتطوير والهندسة والتجارب العالمية” ، والتي يمكن أن تصبح في نهاية المطاف العمود الفقري لتوليد الكهرباء التجارية.
مثل هذه النتيجة من شأنها أن تزيد من سرعة تحول العالم إلى الطاقة المتجددة، مما يساعد على مكافحة تغير المناخ.
وقالت وزيرة الطاقة الأمريكية جينيفر جرانهولم إن الاختراق “سيُسجّل في كتب التاريخ”.
وأضافت “هذا أحد أكثر الإنجازات العلمية إثارة للإعجاب في القرن الحادي والعشرين”.
كيف أجريت التجربة؟
تضمنت التجربة 192 حزمة ليزر عالية الطاقة يتم إطلاقها على كبسولة تحتوي على عنصري الديوتيريوم والتريتيوم، مما يؤدي إلى تسخينها إلى درجة حرارة تزيد عن ثلاثة ملايين درجة مئوية – وبالتالي محاكاة ظروف نجم لفترة وجيزة.
قال الدكتور مارفن آدامز إنه تم تنفيذه “مئات المرات من قبل” ، لكنه لم ينجح أبدًا في إنتاج طاقة أكثر مما تم استهلاكه.
وقال: “للمرة الأولى، صمموا هذه التجربة بحيث يظل وقود الاندماج ساخنًا بدرجة كافية، وكثيفًا بدرجة كافية، ودورًا بما يكفي لفترة كافية بحيث يشتعل، وينتج طاقة أكثر مما ترسبه أشعة الليزر”.
“حوالي 2 ميغا جول في الداخل، حوالي ثلاثة ميغا جول – بزيادة 1.5، استغرق إنتاج الطاقة وقتًا أقل من الوقت الذي يستغرقه الضوء للتنقل بوصة واحدة.”
لقد كان، كما قال ساخرًا، “سريعًا نوعًا ما”.
تم استخدام أشعة ليزر عالية الطاقة تتقارب مع هدف “بحجم حبة الفلفل”
في حين أن الهدف كان أصغر من حبة البازلاء، فإن الليزر – جزء مما يسمى نظام NIF – قوي بما يكفي لتوفير طاقة أكبر من شبكة الطاقة بأكملها التي تدعم الولايات المتحدة بأكملها.
وقال كبير المهندسين جان ميشيل دي نيكولا إنه “بحجم ثلاثة ملاعب كرة قدم ويوفر طاقة تزيد عن مليوني جول بقوة قصوى تبلغ 500 تريليون واط”.
وقال: “لفترة قصيرة جدًا، بضعة أجزاء من المليار من الثانية، تتجاوز شبكة الكهرباء الأمريكية بالكامل”.
الدكتور آدامز هو نائب مدير الإدارة الوطنية للأمن النووي لبرامج الدفاع.
كم من الوقت قبل العملية يمكن أن تخلق طاقة صالحة للاستعمال؟
كان السؤال على شفاه الجميع بعد موجز الأخبار هو كم من الوقت سيستغرق قبل أن يتم استخدام العملية لتوليد الطاقة التي يمكننا استخدامها بالفعل.
اعترف الدكتور كيم بوديل، مدير مختبر لورانس ليفرمور الوطني، أن الأمر سيستغرق “عقودًا على الأرجح”.
قال الرئيس جو بايدن إنه يأمل في إنشاء مفاعل اندماج تجاري في غضون 10 سنوات، وأقر المسؤولون بأن القطاع الخاص يجب أن يلعب دورًا كبيرًا في تسريع التحول من التجارب المعملية إلى إنتاج الكهرباء التجاري.
أكد البروفيسور جيانلوكا جريجوري بجامعة أكسفورد، المتخصص في نوع الليزر المستخدم في المختبر، أن كمية الطاقة المنتجة كانت أقل مما هو مطلوب لتشغيل مقبس الحائط.
وأضاف: “في حين أن هذه ليست محطة طاقة مجدية اقتصاديًا بعد، فإن الطريق إلى المستقبل أكثر وضوحًا”.
جيريمي شيتيندين، أستاذ فيزياء البلازما في إمبريال كوليدج لندن، “سيحتاج العلماء إلى إيجاد طريقة لإعادة إنتاج نفس التأثير بشكل متكرر أكثر وبتكلفة أقل بكثير”.
