الاندماج النووي ليس جديد - فما الجديد؟

بقلم:   تامر كرم           |  Dec. 16, 2022

الاندماج النووي

نجح العلماء في أميركا في إنتاج تفاعل اندماج نووي أدى إلى إنتاج طاقة أكبر من الطاقة اللازمة لإنجاز التفاعل وهو تقدم اعتُبِرَ إنجازاً بارزاً وعلامة فارقة لمستقبل الطاقة النظيفة.

تقنية الاندماج النووي معروفة منذ زمن وقد قامت الكثير من الدول بتجريبها ويكفي أن نعرف أن القنبلة الهيدروجينية المعروفة من خمسينيات القرن الماضي تعمل بالاندماج النووي؛ لكن هذا الاندماج يحتاج طاقة كبيرة كي يتم فكان يتم استخدام الانشطار النووي المستخدم في المفاعلات النووية لتوليد طاقة لإنجاز الاندماج النووي.

الاندماج النووي لم يُستخدم في إنتاج الطاقة لأنه غير مفيد من الناحية الاقتصادية؛ فهو يتطلب طاقة أكبر لإنجازه من الطاقة التي يولدها. لكن الجديد أن العلماء الأمريكيين توصلوا إلى تقنيات تُمكِّنَهم من إنجاز الاندماج بطاقة أقل بكثير من الطاقة التي ينتجها وبهذا يصبح مربح اقتصادياً ويمكن استخدامه لإنتاج الطاقة.

لكن لم نعرف إلى أي مدى هذا الربح في الطاقة مجدي؛ لذلك لابد من المزيد من العمل على تطوير هذه التقنيات كي يصبح إنشاء مفاعلات نووية اندماجية أمر مربح عملياً ويبدو أن التقنيات الحالية رغم تحقيقها إنجاز كبير غير كافية لذلك فلا أحد من المعنيين توقع أنَّ المفاعلات الاندماجية ستصبح مستخدمة قبل 10 سنوات.

كيف يعمل الاندماج النووي؟

الشمس تقوم بعملية اندماج نووي لتوليد طاقتها. وهو عبارة عن اندماج نواتي ذرتين خفيفتين لتكوين نواة ذرة أثقل. هذا الاندماج يولد طاقة هائلة لكنه في نفس الوقت يحتاج لدرجات حرارة مرتفعة وضغط كبير يجعل قوى التجاذب بين الذرات المتصادمة أقل من قوى التنافر فيحدث الاندماج ويتم إصدار الطاقة. وهذا متوفر في الشمس بشكل طبيعي أما عند تنفيذه على الأرض يجب توفير هذه الطاقة والضغط الكبير والحيز الصغير لزيادة فرص التصادم بين نوى الذرات حتى تتم عملية الاندماج.

أما الإنشطار النووي يعمل بشكل معاكس فيقوم على انشطار ذرة واحدة ثقيلة إلى ذرتين أخف مما يؤدي لإصدار طاقة كبيرة.

كمية الطاقة الناتجة عن الاندماج تبلغ أربعة أضعاف كمية الطاقة التي تنتج عن تفاعلات الانشطار النووي وهذا مايجعل العمل عليه في غاية الأهمية. بالإضافة أن وقود الاندماج متوفر بكثرة بعكس اليورانيوم -الوقود المستخدم في الانشطار النووي. فالاندماج يتطلب الديوتيريوم الذي يمكن استخراجه بتكلفة زهيدة من مياه البحر، و التريتيوم الذي يمكن إنتاجه من الليثيوم الموجود بوفرة في البيئة. ولا ينتج عن مفاعلات الاندماج نفايات نووية ولا ثاني أكسيد الكربون مما يجعله صديق للبيئة ومصدر للطاقة النظيفة.



مشاركة