خطوة جديدة نحو الطاقة اللامحدودة

خلال الأسبوع الماضي، تم تشغيل أحدث وأصغر مفاعل للانصهار النووي ST40 في المملكة المتحدة. ونجحت التجربة في الحصول على "البلازما الأولى"، وهي عبارة عن سائل حارق من الغاز المشحون كهربائياً (أو البلازما)، وهي حالة مميزة للمادة. 

ويهدف المفاعل توكاماك للوصول إلى درجة حرارة للبلازما قياسية تصل إلى 100 مليون درجة مئوية (180 مليون درجة فهرنهايت) بحلول عام 2018. وتعتبر هذه الحرارة أكثر بسبع مرات من درجة حرارة مركز الشمس، كما أنها عتبة "الانصهار"، عندها يمكن أن تبدأ ذرات الهيدروجين في الاندماج النووي لتنتج عنها ذرات الهيليوم، مع إطلاق طاقة هائلة تعتبر نظيفة من جراء هذا التفاعل.

وقال ديفيد كينغهام، الرئيس التنفيذي لشركة "توكاماك إنيرجي": "نكشف اليوم النقاب عن أول جهاز عالمي للسيطرة على عملية الانصهار النووي تم تصميمه وبناؤه وتشغيله من قبل مشروع خاص. ويعتبر ST40 أول مفاعل قادر على تحقيق درجة حرارة الانصهار - 100 مليون درجة - بواسطة جهاز صغير مدمج وفعّال من حيث الكلفة. وهذا الأمر سوف يعجل في تحقيق تفاعل للانصهار النووي خلال سنوات وليس عقود". وأضاف: "إن الاندماج النووي هو العملية التي تغذي شمسنا بالطاقة، وإذا استطعنا أن نجد طريقة لتحقيق الشيء نفسه على الأرض، فسوف يسمح لنا ذلك بالاستفادة من إمدادات غير محدودة من الطاقة النظيفة".
وخلافاً لعملية الانشطار، التي تحصل داخل المفاعلات النووية، ينطوي الاندماج النووي على دمج الذرات معاً، وليس فصلها بعضها عن البعض، وينتج في المقام الأول ذرات الهيليوم كمنتج نهائي للتفاعل.

وتشمل العملية استخدام مغناطيس عالي الطاقة للتحكم في البلازما بدرجات حرارة هائلة لفترة طويلة، بما يكفي لتوليد كميات مفيدة من الكهرباء، وهي ليست بعملية بسيطة.
فعلى مدى العام الماضي، تحققت بعض الانتصارات الكبيرة، حيث حطم علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الرقم القياسي لضغط البلازما وذلك في أكتوبر/ تشرين الأول 2016. وأما في ديسمبر/ كانون الأول من العام نفسه، فأصبح باحثون كوريون جنوبيون أول من استطاعوا الحفاظ على بلازما "عالية الأداء" بدرجة حرارة 300 مليون درجة مئوية (540 مليون درجة فهرنهايت) لمدة 70 ثانية.

ورغم كل هذه الإنجازات، لا يزال الأمر بعيداً عن وضع كل هذه الإنجازات معاً، وإيجاد طريقة معقولة لتوليد البلازما عند دراجات الحرارة المطلوبة للاندماج، ومن ثم التمكن من تسخيرها لفترة طويلة بما يكفي لتوليد الطاقة.