كوريا الجنوبية.. مفاعل الاندماج النووي يبلغ 100 مليون درجة مئوية لمدة 30 ثانية
تمكن مفاعل الاندماج النووي الذي طوره باحثون في جامعة سيول الوطنية في كوريا الجنوبية من الوصول إلى درجة حرارة تجاوزت 100 مليون درجة مئوية، بحسب ما ذكرت مجلة “نيو ساينتيست”.
ويعد الاندماج النووي طريقة واعدة لتوليد الطاقة حيث يتم إطلاق كميات هائلة من الطاقة عند الجمع بين نواتين ذات وزنين ذريين منخفضين.
أما الميزة الأكثر أهمية للاندماج النووي فهي أن المنتج النهائي للعملية ليس مشعاً وبالتالي لا يتطلب تدابير احتواء لتقنية الانشطار النووي.
وتنتج الشمس طاقتها من خلال الاندماج النووي لكن البشرية لا تزال على بعد عقود قليلة من الاستفادة من الاندماج النووي، حيث لا نزال بحاجة إلى درجات حرارة عالية داخل مفاعل الاندماج لجعل العملية ممكنة.
لا يزال العلماء يحاولون اكتشاف طرق لاحتواء البلازما داخل مفاعل الاندماج النووي وتتمثل إحدى هذه الطرق في استخدام الحقول المغناطيسية لإنشاء حاجز بالقرب من جدار المفاعل لمنع الحرارة والبلازما من الإفلات أو خلق ضغط عال بالقرب من مركز البلازما وهو ما يسمى بحاجز النقل الداخلي .
واستخدم العلماء الكوريون الجنوبيون تعديلًا لهذه التقنية الأخيرة لتحقيق كثافة بلازما أقل. ويبدو أن تجاربهم التي أجريت في “مركز أبحاث توكاماك للتوصيل الفائق” تعزز درجات الحرارة في قلب البلازما والتي تجاوزت 100 مليون درجة مئوية لمدة 30 ثانية.
وتعتبر هذه الخطوة حاسمة في الاندماج النووي لأننا بحاجة إلى الحفاظ على درجات حرارة عالية لاستخراج الطاقة منها.
المصدر: أ.ف.ب
اقرأ أيضاً: الصين تطوّر مفاعل نووي فضائي يفوق قدرة نظيره الأمريكي بـ 100 ضعف
أعلن فريق من الباحثين الصينيين، الاثنين، الانتهاء من تطوير نموذج أولي لمفاعل نووي قوي لبرنامج الفضاء الصيني، تفوق قدرته على توليد الكهرباء نظيره الأمريكي، الذي تخطط “ناسا” لتثبيته على سطح القمر بحلول عام 2030، بـ 100 ضعف.
تم إطلاق المشروع بتمويل من الحكومة المركزية الصينية في عام 2019، على الرغم من عدم الكشف عن التفاصيل الفنية وموعد الإطلاق، فقد تم الانتهاء مؤخرًا من التصميم الهندسي للنموذج الأولي وتم تصنيع بعض المكونات الهامة للمفاعل، حسبما ذكرت صحيفة “atomic-energy”.
تحديات تواجه المشروع
بالنسبة للصين، هذا مشروع طموح يواجه تحديات غير مسبوقة، الجهاز النووي الوحيد المعروف للجمهور الذي أرسلته الصين إلى الفضاء هو بطارية مشعة صغيرة “Yuytu 2″، وهي أول مركبة تهبط على الجانب البعيد من القمر في عام 2019. ويمكنها توليد كمية بسيطة فقط من الطاقة لمساعدة العربة الجوالة على سطح القمر.
وفقًا للباحثين الصينيين، لن يكون الوقود التقليدي والألواح الشمسية كافيين لتلبية الاحتياجات البشرية لاستكشاف الفضاء، والتي من المتوقع أن تتوسع بشكل كبير، وتفكر الصين بجدية في تأمين احتياجات الطاقة مستقبلا على سطح القمر، حيث ستكون المستوطنات البشرية على القمر أو المريخ ضمن الخطة المستقبلية.
وقال أحد الباحثين في الأكاديمية الصينية للعلوم، الذي طلب عدم ذكر اسمه لأنه غير مخول بالتحدث للصحافة: “تعد تقنية التبريد أحد التحديات الرئيسية لمفاعل الفضاء الصيني، سيتم استخدام جزء فقط من الحرارة الناتجة عن المفاعل لتوليد الكهرباء، ويجب تبديد الباقي بسرعة في الفضاء لتجنب أي آثار جانبية غير محسوبة”.
لمعالجة هذه المشكلة، سيستخدم المفاعل هيكلًا قابلًا للطي مثل مظلة لزيادة مساحة السطح الإجمالية لمشعات الحرارة إلى الفضاء.
سيعمل المفاعل الفضائي في درجات حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة الأرض (ربما تصل إلى 2000 درجة مئوية في اللب)، سيستخدم الليثيوم السائل كناقل للحرارة لزيادة كفاءة توليد الطاقة. ولكن عند درجات حرارة أقل من 180 درجة مئوية، يصبح الليثيوم صلبًا، وهي عقبة أخرى يجب على الفريق الصيني التغلب عليها.
ليس المشروع النووي الأول في الفضاء
وهذه ليست المرة الأولى التي تستخدم فيها الطاقة النووية في مجال الفضاء، فالطاقة النووية تُستخدم لإستكشاف الفضاء منذ عقود، بحسب شركة “روساتوم” عملاق الطاقة النووية الروسية.
تم تركيب التكنولوجيا والتقنيات النووية لأول مرة على مركبة فضائية في عام 1965. وتستخدم المفاعلات النووية في الوقت الحاضر عندما لا يمكن الحصول على الكمية المطلوبة من الطاقة بوسائل آخرى مثل الألواح الشمسية أو مصادر الطاقة الذرية. فعلى سبيل المثال، الخلايا الشمسية ليست كافية لمشاريع واسعة النطاق مثل استكشاف القمر أو إرسال مهمة مأهولة إلى المريخ، ولذلك ستكون هناك حاجة إلى منشآت الطاقة النووية.
وفقًا للتقديرات الأخيرة التي أجرتها مراكز الأبحاث المختلفة، فإن استخدام الطاقة الذرية في الرحلات الفضائية لمسافات طويلة سيوفر الموارد المالية ويقلل من وقت الرحلات الاستكشافية بين الكواكب. حيث ستكون الرحلة إلى المريخ بإستخدام محرك نووي أقصر بثلاث مرات مقارنة بتلك التي تَستخدم المحركات النفاثة ذات الوقود الكيميائي التقليدي.
وسيكون من الممكن الوصول إلى حدود النظام الشمسي ليس في غضون 10 سنوات، ولكن في غضون 3 سنوات فقط.
إلى جانب ذلك، يمكن استخدام منشآت الطاقة النووية ليس فقط كمصدر للكهرباء على كاسحات الحطام الفضائي والمجسات ومركبات الإنزال والمركبات المُستكشِفة في المهمات التي غادرت مدار الأرض، ولكن أيضًا كطاقة حرارية لدعم حياة الإنسان وأنشطة الإنتاج على قواعد خارج كوكب الأرض.
المصدر: شهبا برس
