أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم يدخل حيز التشغيل (صور)

يقترب أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم البشرية -على ما يبدو- من تحقيق حُلم بناء مصدر لا نهائي من الكهرباء النظيفة؛ ما يُسهم في تسريع وتيرة التحول الأخضر عبر تقليص الاعتماد على مصادر الوقود الأحفوري، وتعزيز أمن الطاقة.

وعلى مدار عقود يحاول العلماء والباحثون تعظيم الاستفادة من الطاقة النووية عبر توليد كميات هائلة من الكهرباء المستدامة من هذا المصدر الذي كثيرًا ما اقترن اسمه بالدمار والكوارث التي لن تسقط -أبدًا- من ذاكرة التاريخ، وفق معلومات جمعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وفي خطوة باعثة على التفاؤل شهدت اليابان افتتاح أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم، وهي التقنية التي ينظر إليها البعض على أنها الحل السحري لسد احتياجات البشرية من الكهرباء، وفق ما أوردته صحيفة غارديان (Guardian) البريطانية.

وتختلف تقنية الاندماج النووي التي ما زالت في مراحل تطويرها الأولى عن تقنية الانشطار النووي التي تُستعمَل -حاليًا- في محطات الطاقة النووية، عبر دمج نواتين ذريتين بدلًا من شطرهما.

تقنية ثورية

يستهدف أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم ويحمل اسم "جيه تي-60 إس إيه" (JT-60SA) استكشاف مدى جدوى استعمال تقنية الاندماج النووي على نطاق واسع بوصفه مصدر طاقة آمنًا وخاليًا من الانبعاثات الكربونية؛ حيث تزيد كمية الكهرباء المولدة عن المستعملة في إنتاجها.

ويتألف أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم من 6 طوابق، وقد صُمم في حظيرة طائرات ضخمة قادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة التآكل والأعاصير، في مدينة ناكا شمال العاصمة اليابانية طوكيو.

ويحتوي المفاعل الأيقوني على وعاء توكاماك (Tokamak) على شكل كعكة مُعدة خصيصًا لاحتواء بلازما دوامية يجري تسخينها إلى 200 مليون درجة مئوية.

والتوكاماك عبارة عن جهاز تجريبي مصمم لتحقيق الاستفادة القصوى من الطاقة الناجمة عن الاندماج النووي؛ ويجري امتصاص الطاقة الناتجة عن اندماج الذرات، داخل هذا الجهاز، على شكل حرارة، بواسطة جدران الوعاء الحاوي.

مشروع مشترك

يُعد "جيه تي-60 إس إيه" مشروعًا مشتركًا بين الاتحاد الأوروبي واليابان، كما أنه يسبق نظيره الأكبر في فرنسا الذي ما زال قيد الإنشاء والممثل في المفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي (International Thermonuclear Experimental Reactor) المعروف اختصارًا بـ"إيتير" (ITER).

ولعل الهدف الأسمى لكلا المشروعين يتمثل في دمج نوى الهيدروجين بالداخل لتكوين عنصر أثقل ممثلًا في الهيليوم، وإطلاق الطاقة على شكل ضوء وحرارة، ومحاكاة العملية التي تحدث داخل الشمس.

ويأمل الباحثون العاملون في مشروع المفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي الذي تخطت ميزانيته المبلغ المرصود له، وتأخر موعد تسليمه، وواجه مشكلات تقنية كبيرة، في تحقيق الهدف المنشود من تقنية الاندماج النووي والممثلة في توليد كهرباء بلا حدود.

الطاقة الاندماجية تقترب

قال نائب مدير مشروع أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم سام ديفيس، إن تلك التقنية "ستقربنا كثيرًا من الطاقة الاندماجية".

وأضاف ديفيس: "أكبر مفاعل تجريبي للاندماج النووي في العالم هو نتاج تعاون بين أكثر من 500 عالم ومهندس وبين أكثر من 70 شركة عبر أوروبا واليابان"، في تصريحاته التي أدلى بها خلال مراسم افتتاح المفاعل، وتابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

من جهتها قالت مفوضة الطاقة في الاتحاد الأوروبي كادري سميسون، إن جيه تي-60 إس إيه يُعد "أكثر جهاز توكاماك تطورًا في العالم"، واصفةً بداية العمليات بأنها "علامة فارقة في تاريخ الاندماج النووي".

وأضافت كادري: "تقنية الاندماج النووي لديها إمكان أن تصبح مكونًا رئيسًا في مزيج الطاقة العالمي خلال النصف الثاني من القرن الحالي".

نتائج أميركية مبشرة

في ديسمبر/كانون الأول (2022)، نجح علماء أميركيون في مرفق الإشعال الوطني التابع لمختبر لورانس ليفرمور في ولاية كاليفورنيا والذي يضم أكبر جهاز ليزر في العالم، في إنتاج تفاعل اندماج نووي أدى إلى تعزيز صافي الطاقة.

ويستعمل مرفق الإشعال الوطني طريقة مختلفة عن نظيرتها المستعمَلة في أي من مشروع "إيتير" أو "جيه تي-60 إس إيه"، والمعروفة باسم اندماج بحصر القصور الذاتي (Inertial confinement fusion)؛ إذ تُوجَّه أشعة الليزر عالية الطاقة في وقت واحد إلى أسطوانة صغيرة تحتوي على الهيدروجين.

والاندماج بحصر القصور الذاتي هي تقنية يجري فيها الاندماج النووي الذي يُحفز برفع درجة حرارة قطرة الوقود وضغطها بدرجة عالية جدا، وتتكون قطرة الوقود من مخلوط من الديوتيريوم والتريتيوم، وفق معلومات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

وأشادت الإدارة الأميركية بتلك النتيجة، واصفةً إياها بأنها "إنجاز تاريخي" في المحاولات الرامية للحصول على مصدر للكهرباء النظيفة وغير المحدودة، والحد من الاعتماد على الوقود الأحفوري الحساس جدًا للبيئة، والمسبب الرئيس للتغيرات المناخية والاضطرابات الجيوسياسية.

وعلى النقيض من الانشطار، لا تحمل تقنية الاندماج أي مخاطر تنجم عن وقوع حوادث نووية كارثية، على غرار كارثة فوكوشيما التي زلزلت اليابان في عام 2011؛ إذ لا ينتج عنها سوى نفايات مشعة أقل بكثير من محطات الطاقة الحالية، وفق ما يؤكده أنصار تلك التقنية.

موضوعات متعلقة..

• أكبر مفاعل نووي في أوروبا يواصل التوقف.. وأسعار الكهرباء ترتفع
• أول مفاعل نووي متناهي الصغر يقترب من الإطلاق (فيديو وصور)
• أول مفاعل نووي صغير في أميركا يحظى بالموافقة.. يوفر الوقت والتكاليف
• المفاعلات النووية الصغيرة تظهر في أميركا بسعة 300 ميغاواط

اقرأ أيضًا..

• كوب 28.. إكسون موبيل ترد على انتقادات وكالة الطاقة الدولية لتقنية احتجاز الكربون
• 6 وزراء ومسؤولين يكتبون لـ"الطاقة" بمناسبة قمة المناخ (ملف خاص)
• حقل مفرق في سلطنة عمان يشهد تخارج مها إنرجي.. تفاصيل الصفقة
• كابريكورن إنرجي تخفض توقعات الإنتاج في 2023 بسبب الديون المصرية