سي إن إن
–
أعلن مسؤولو وزارة الطاقة الأمريكية عن إنجاز تاريخي في الاندماج النووي يوم الثلاثاء: لأول مرة ، أنتج العلماء الأمريكيون طاقة من الاندماج أكثر من طاقة الليزر التي استخدموها لتشغيل التجربة.
إن ما يسمى بـ “مكسب الطاقة الصافي” هو معلم رئيسي في محاولة استمرت لعقود من الزمن لتوليد طاقة نظيفة غير محدودة من الاندماج النووي – التفاعل الذي يحدث عندما تلتحم ذرتان أو أكثر معًا.
وضعت التجربة 2.05 ميغا جول من الطاقة إلى الهدف وأسفرت عن 3.15 ميغا جول من ناتج طاقة الاندماج – مما أدى إلى توليد أكثر من 50٪ من الطاقة عما تم وضعه فيه. إنها المرة الأولى التي تؤدي فيها تجربة إلى اكتساب ذي معنى للطاقة.
تحديثات مباشرة: أعلن مسؤولون أمريكيون انفراجة في الاندماج النووي
قال السناتور الديمقراطي الأمريكي أليكس باديلا من كاليفورنيا في بيان: “هذا الإنجاز العلمي الضخم علامة فارقة لمستقبل الطاقة النظيفة”.
تم تحقيق هذا الاختراق من قبل فريق من العلماء في منشأة الإشعال الوطنية بمختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا في 5 ديسمبر – وهي منشأة بحجم ملعب رياضي ومجهزة بـ 192 ليزرًا.
ووصفت وزيرة الطاقة جينيفر جرانهولم يوم الثلاثاء هذا الاختراق بأنه “معلم”.
قال جرانهولم: “يسمح لنا الاشتعال بتكرار ، لأول مرة ، ظروف معينة توجد فقط في النجوم والشمس”. “هذا الإنجاز يجعلنا نقترب خطوة واحدة مهمة من إمكانية وجود طاقة اندماج وفيرة خالية من الكربون تعمل على دعم مجتمعنا.”
وقال جرانهولم إن العلماء في ليفرمور ومختبرات وطنية أخرى يقومون بعمل من شأنه أن يساعد الولايات المتحدة على التحرك بسرعة نحو الطاقة النظيفة والحفاظ على رادع نووي دون إجراء تجارب نووية.
قال غرانهولم: “هذا ما يبدو أن أمريكا ستقودها ، وقد بدأنا للتو”. “إذا تمكنا من تطوير طاقة الاندماج ، فيمكننا استخدامها لإنتاج الكهرباء النظيفة ، ووقود النقل ، والطاقة ، والصناعات الثقيلة ، وغير ذلك الكثير.”
تحدثت أراتي برابهاكار ، مديرة مكتب البيت الأبيض لسياسة العلوم والتكنولوجيا ، عن كيف أمضت ، كعالمة شابة في بداية حياتها المهنية ، ثلاثة أشهر في لورانس ليفرمور تعمل على مشروع الاندماج النووي.
فكر برابهاكار في أجيال العلماء الذين وصلوا إلى إنجاز اليوم مع الاندماج النووي. وقالت: “لم يستغرق الأمر جيلًا واحدًا فقط بل أجيالًا من الناس سعوا وراء هذا الهدف”. “لقد مر قرن منذ أن اكتشفنا أن الاندماج كان يحدث في شمسنا وجميع النجوم الأخرى. في ذلك القرن ، استغرق الأمر العديد من أنواع التقدم المختلفة التي تضافرت في النهاية إلى درجة تمكننا من تكرار نشاط الاندماج هذا في المختبر “.
ما زلنا بعيدين عن تحقيق ذلك الاندماج النووي قم بتشغيل الشبكة الكهربائية ، بغض النظر عن محطة طاقة واحدة. قال توني رولستون ، خبير الاندماج من قسم الهندسة بجامعة كامبريدج ، لشبكة CNN ، إن المشروع الأمريكي ، على الرغم من كونه رائدًا ، أنتج طاقة كافية لغلي حوالي 2.5 جالون من الماء.
قد لا يبدو هذا كثيرًا ، لكن التجربة لا تزال مهمة للغاية لأن العلماء أثبتوا قدرتهم على إنتاج طاقة أكثر مما بدأوا به. في حين أن هناك العديد من الخطوات الأخرى حتى يصبح هذا ممكنًا تجاريًا ، فإن هذا يمثل عقبة رئيسية يجب تجاوزها مع الاندماج النووي ، كما يقول الخبراء.
وصفت مديرة مختبر لورنس ليفرمور الوطني كيم بوديل ، يوم الثلاثاء الماضي ، اختراق مختبرها بأنه “لبنة أساسية” لتحقيق الاندماج النووي في نهاية المطاف لتشغيل الكهرباء. وقدرت أن الأمر سيستغرق “بضعة عقود” من العمل قبل أن يصبح جاهزًا للاستخدام التجاري.
وقال بودل للصحفيين: “أعتقد أنه ينتقل إلى المقدمة وربما مع تضافر الجهود والاستثمار ، فإن بضعة عقود من البحث حول التقنيات الأساسية يمكن أن تضعنا في وضع يسمح لنا ببناء محطة للطاقة”. “مع الاستثمار الحقيقي والتركيز الحقيقي ، يمكن أن يقترب هذا الجدول الزمني.”
أنتجت تجارب الاندماج السابقة ، بما في ذلك واحدة في المملكة المتحدة ، المزيد من الطاقة ، ولكن لم يكن لديها ما يقرب من مكاسب كبيرة من الطاقة. على سبيل المثال ، في وقت سابق من هذا العام ، أنتج علماء المملكة المتحدة رقماً قياسياً بلغ 59 ميغا جول من الطاقة – حوالي 20 مرة من المشروع الذي يتخذ من الولايات المتحدة مقراً له. ومع ذلك ، أظهر مشروع المملكة المتحدة فقط زيادة في الطاقة أقل من 1 ميغا جول.
قالت آن وايت ، رئيسة قسم العلوم والهندسة النووية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لشبكة CNN ، إن المشاريع التي تتخذ من الولايات المتحدة أو المملكة المتحدة مقراً لها “لا تمتلك الأجهزة والخطوات اللازمة لتحويل نيوترونات الاندماج إلى كهرباء”.
قال بوديل إن كلا من مشاريع الاندماج الأوروبية التي تعمل على المغناطيس والنظام الأمريكي القائم على الليزر يمكن أن تعمل جنبًا إلى جنب لدفع التطورات في الاندماج إلى الأمام. وأضاف غرانهولم أن الحكومة الفيدرالية ترحب بالاستثمار الخاص في الاندماج أيضًا.
شدد بوديل على أن هناك العديد من الخطوات التي يجب اتخاذها في العقود القادمة حتى تتمكن طاقة الاندماج النووي من تشغيل أنوارنا وتسخين مياهنا.
“لا أريد أن أعطيك إحساسًا بأننا سنقوم بتوصيل NIF بالشبكة ؛ قالت “هذه ليست الطريقة التي يعمل بها هذا”.
لكن رولستون أشار إلى أن مشاريع الطاقة النووية الكبيرة الطموحة يجب أن تبدأ في مكان ما: في عام 1942 ، علماء في شيكاغو تشغيل أول مفاعل نووي انشطاري لمدة 5 دقائق فقط في أول تشغيل له ؛ بعد 15 عامًا ، أول محطة للطاقة النووية مقرها الولايات المتحدة دخلت على الإنترنت في ولاية بنسلفانيا.