يمكن أن تنتج تفاعلات الاندماج المستقبلية داخل التوكاماك طاقة أكثر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا ، وذلك بفضل البحث الجديد الرائد الذي وجد أن القانون الأساسي لمثل هذه المفاعلات خاطئ. الاندماج النووي قادر على المزيد!
وجدت دراسة أجراها علماء فيزياء في مركز البلازما السويسري التابع لمدرسة لوزان للفنون التطبيقية (EFPL) أن أقصى كثافة لوقود الهيدروجين تبلغ حوالي ضعف حد Greenwald ، وهو تقدير تم الحصول عليه من التجارب منذ أكثر من 30 عامًا.
إن اكتشاف أن مفاعلات الاندماج يمكن أن تعمل بالفعل بكثافات بلازما الهيدروجين التي تزيد بشكل جيد عن حد Greenwald الذي صممت من أجله سيؤثر على تشغيل ITER tokamak الهائل قيد الإنشاء في جنوب فرنسا وسيؤثر بشكل كبير على تصاميم خلفاء ITER ، المسماة Demonstration أفاد الفيزيائي باولو ريتشي من مركز البلازما السويسري (DEMO).
ريتشي هو أحد رواد المشروع البحثي ، الذي يجمع بين العمل النظري ونتائج حوالي عام من التجارب في ثلاثة مفاعلات نووية حرارية مختلفة في جميع أنحاء أوروبا - EPFL's Tokamak à Configuration Variable (TCV) ، الحلقة الأوروبية المشتركة (JET) في كولهام في المملكة المتحدة ، وتوكاماك مع تحديث محول محوري (ASDEX) في معهد فيزياء البلازما الذي سمي على اسم ماكس بلانك في جارشنج في ألمانيا.
توكاماك على شكل دونات هي واحدة من أكثر تصاميم مفاعلات الاندماج الواعدة التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء للشبكة. لقد عمل العلماء لأكثر من 50 عامًا لجعل الاندماج المتحكم فيه حقيقة واقعة ، على عكس الانشطار النووي ، الذي ينتج الطاقة عن طريق تقسيم نوى ذرية كبيرة ، يمكن للاندماج النووي أن يولد المزيد من الطاقة عن طريق دمج نوى صغيرة جدًا معًا.
تنتج عملية الاندماج نفايات مشعة أقل بكثير من النووية ، ومن السهل نسبيًا الحصول على الهيدروجين الغني بالنيوترونات الذي تستخدمه كوقود. تعمل نفس العملية على تشغيل النجوم مثل الشمس ، لذلك تمت مقارنة الاندماج المتحكم فيه بـ "نجم في جرة" ، ولكن نظرًا لأن الضغوط العالية جدًا في قلب النجم غير ممكنة على الأرض ، تتطلب تفاعلات الاندماج هنا درجات حرارة أعلى من تلك الموجودة في الشمس.
درجة الحرارة داخل TCV tokamak ، على سبيل المثال ، يمكن أن تزيد عن 120 مليون درجة مئوية - ما يقرب من 10 أضعاف درجة حرارة النواة الحرارية للشمس ، والتي تبلغ حوالي 15 مليون درجة مئوية.
العديد من المشاريع في مجال الطاقة الاندماجية هي الآن في مرحلة حرجة ، ويعتقد بعض الباحثين أن أول توكاماك لتوليد الكهرباء للشبكة يمكن أن يبدأ العمل بحلول عام 2030. تمول أكثر من 30 حكومة حول العالم أيضًا ITER tokamak ، والذي من المقرر أن ينتج أول بلازما تجريبية في عام 2025. ومع ذلك ، فإن ITER غير مصمم لتوليد الكهرباء. لكن tokamaks المستندة إلى ITER ، والتي ستطلق عليها مفاعلات DEMO ، قيد التطوير بالفعل ويمكن تشغيلها بحلول عام 2051.
إذا كنت ترغب في مساعدة أوكرانيا في محاربة المحتلين الروس ، فإن أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اقرأ أيضا:
- مراجعة الخيال العلمي: Jet Thrust 'Bassard Collector' - حقيقي أم لا؟
- يمكن للجسيم الهجين المكتشف حديثًا أن يحدث ثورة في الإلكترونيات