تسجيل رقم قياسي عالمي للطاقة من الاندماج النووي

تم تسجيل رقم قياسي عالمي جديد للطاقة الناتجة عن الاندماج النووي – العملية التي تزود النجوم بالطاقة – في مختبر JET ومقره المملكة المتحدة.

يعتبر الاندماج النووي بمثابة الكأس المقدسة للطاقة لأنه يمكن أن ينتج كميات هائلة من الطاقة النظيفة.

وقال العلماء الأوروبيون العاملون في الموقع: “لقد حققنا أشياء لم نفعلها من قبل”.

جاءت النتيجة من التجربة النهائية للمختبر بعد أكثر من 40 عامًا من أبحاث الاندماج.

ووصفها أندريه باوي، وزير الطاقة النووية في المملكة المتحدة، بأنها “أغنية مناسبة”.

الاندماج النووي هو العملية التي تزود الشمس بالطاقة. إنه يعمل عن طريق تسخين الجزيئات الصغيرة وإجبارها على تكوين جزيئات أثقل مما يؤدي إلى إطلاق طاقة مفيدة.

وإذا تم توسيع نطاقها بنجاح إلى المستويات التجارية، فيمكنها إنتاج كميات لا حصر لها من الطاقة النظيفة دون انبعاثات الكربون. وبشكل حاسم، على عكس طاقة الرياح والطاقة الشمسية، لن تكون تحت رحمة الظروف الجوية.

ولكن كما أوضحت الدكتورة أنيقة خان، زميلة البحث في الاندماج النووي بجامعة مانشستر، فإن الأمر ليس بالأمر السهل.

وأوضحت: “لكي تندمج الذرات معًا على الأرض، نحتاج إلى درجات حرارة أعلى بعشر مرات من حرارة الشمس – حوالي 100 مليون درجة مئوية، ونحتاج إلى كثافة عالية بما يكفي من الذرات ولفترة طويلة بما فيه الكفاية”.

أنتجت التجارب 69 ميجاجول من الطاقة خلال خمس ثوان (11 ميجاوات من الطاقة). وهذه طاقة كافية فقط لـ4-5 حمامات ساخنة، لذا ليس كثيرًا.

من الواضح أننا لا نزال بعيدين عن محطات توليد الطاقة بالاندماج النووي، ولكن مع كل تجربة، فإن ذلك يقربنا خطوة أخرى.

قال وزير الطاقة النووية والشبكات في المملكة المتحدة، أندرو باوي: “إن تجربة الاندماج الأخيرة لـ JET هي نجاح مناسب بعد كل العمل الرائد الذي تم إنجازه في المشروع منذ عام 1983. نحن أقرب إلى طاقة الاندماج من أي وقت مضى بفضل التعاون الدولي. فريق من العلماء والمهندسين في أوكسفوردشاير.”

تم إنشاء منشأة توروس الأوروبية المشتركة (JET) في كولهام بأكسفورد في أواخر السبعينيات، وكانت حتى نهاية العام الماضي أكثر مفاعلات الاندماج النووي التجريبية تقدمًا في العالم. توقفت جميع التجارب في ديسمبر.

وعلى الرغم من أن مقرها في المملكة المتحدة فقد تم تمويلها في الغالب من قبل برنامج الأبحاث النووية التابع للاتحاد الأوروبي، يوراتوم، وتديره وكالة الطاقة الذرية البريطانية. وعلى مدار أربعة عقود، استضافت علماء من المملكة المتحدة، وأوروبا، وسويسرا، وأوكرانيا.

وكان من المفترض أن يعمل المفاعل لمدة عقد أو نحو ذلك فقط، لكن النجاحات المتكررة أدت إلى إطالة عمره. والنتيجة المعلنة اليوم هي ثلاثة أضعاف ما تم تحقيقه في اختبارات مماثلة في عام 1997.

وقال البروفيسور أمبروجيو فاسولي، مدير البرنامج في EUROfusion: “إن عرضنا الناجح… يغرس ثقة أكبر في تطوير طاقة الاندماج. وبالإضافة إلى تسجيل رقم قياسي جديد، حققنا أشياء لم نفعلها من قبل وقمنا بتعميق فهمنا لفيزياء الاندماج”. “.

لكن الدور المستقبلي للمملكة المتحدة في أبحاث الاندماج الأوروبية لم يكن واضحًا. منذ خروج بريطانيا من الاتحاد الأوروبي، تم استبعاد المملكة المتحدة من برنامج يوراتوم، وفي العام الماضي اتخذت الحكومة قرارًا بعدم الانضمام مرة أخرى.

وبدلا من ذلك، قالت الحكومة إنها ستخصص مبلغ 650 مليون جنيه إسترليني لبرامج البحوث الوطنية بدلا من ذلك.

إن الخليفة الأوروبي لـ JET هو منشأة تسمى ITER وسيكون مقرها في فرنسا. كان من المقرر في الأصل أن يتم افتتاحه في عام 2016 وتبلغ تكلفته حوالي 5 مليارات يورو، لكن سعره تضاعف منذ ذلك الحين أربع مرات تقريبًا وتم تأجيل بدء تشغيله إلى عام 2025. ومن غير المتوقع الآن إجراء تجارب واسعة النطاق حتى عام 2035 على الأقل.

على الرغم من عدم تقديم أي سبب لقرار حكومة المملكة المتحدة بعدم الانضمام مرة أخرى إلى الجماعة الأوروبية للطاقة الذرية، إلا أنه يُعتقد أن التأخير مع ITER قد لعب دورًا. في ذلك الوقت قال متحدث باسم وزارة أمن الطاقة وNet Zero: “بالنظر إلى التأخير في الارتباط واتجاه سفر برامج الاتحاد الأوروبي هذه، فإن النهج البديل يمنح المملكة المتحدة أفضل فرصة لتنفيذ استراتيجية الاندماج الخاصة بنا”.

وتأمل الحكومة الآن في بناء أول محطة للطاقة الاندماجية في العالم في نوتنجهامشاير، على أن تبدأ عملياتها في أربعينيات القرن الحالي. سيتم تسليم مشروع توكاماك الكروي لإنتاج الطاقة (STEP) من قبل هيئة نووية جديدة، وهي شركة UK Industrial Fusion Solutions.