كتبت : حبيبة جمال
تعهدت حكومة المملكة المتحدة بأن يتم إنشاء أول مفاعل اندماج نووي تجاري في العالم وتشغيله بحلول عام 2040.
سيتم بناء المصنع – الذي يمكن نظريًا توفير طاقة نظيفة غير محدودة – في نوتينجهامشير.
تم الكشف عن الموقع من قبل وزير الأعمال جاكوب ريس موج في مؤتمر حزب المحافظين في المملكة المتحدة، وقال “ستكون المحطة الأولى من نوعها، التي يتم بناؤها بحلول عام 2040 وقادرة على وضع الطاقة على الشبكة”.
وبذلك ، ستثبت الجدوى التجارية لطاقة الاندماج للعالم.
تعهدت الحكومة بتقديم أكثر من 220 مليون جنيه إسترليني (252 مليون يورو) لبرنامج STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) لتقديم محطة طاقة الاندماج، وسيحل محل محطة طاقة تعمل بالفحم من المقرر أن تغلق هذا العام.
ومع ذلك، يقول الباحثون إنه لا تزال هناك عقبات ضخمة يجب التغلب عليها قبل أن تصبح التكنولوجيا قابلة للتطبيق.
ما هو الاندماج النووي وهل هو آمن؟
الاندماج هو العملية التي تولد الحرارة والضوء داخل الشمس، في تفاعل الاندماج ، تصطدم ذرتان معًا لتشكيل ذرة واحدة ، مطلقةً كميات هائلة من الطاقة.
تحدث هذه العملية باستمرار داخل النجوم ، حيث تتصادم أطنان من ذرات الهيدروجين معًا كل جزء من الثانية، عندما يكسرون روابطهم الذرية – ويشكلون ذرات هيليوم أثقل – يولدون الحرارة والضوء.
يريد الباحثون تكرار هذه العملية على الأرض، للقيام بذلك ، سوف يحتاجون إلى تسخين غاز الهيدروجين إلى أكثر من 100 مليون درجة.
لا توجد مواد يمكنها تحمل التلامس المباشر مع درجة الحرارة هذه – لذلك ستُضطر الذرات فائقة التسخين إلى جانب مغناطيس قوي داخل جهاز يُعرف باسم “توكاماك”.
إذا حدث خطأ ما داخل مفاعل الاندماج ، فإن الجهاز يتوقف فقط – لذلك لا يوجد خطر من إطلاق هذه الحرارة الهائلة، يختلف التفاعل عن الانشطار النووي ، وهي العملية التي تعمل على تشغيل محطات الطاقة النووية الحالية.
في تفاعلات الانشطار ، تنقسم الذرات عن بعضها بدلاً من الاندماج معًا، مثل الاندماج ، يولد الانشطار طاقة – لكنه ينتج أيضًا نواتج ثانوية مشعة خطيرة.
هل ستعمل محطة الاندماج النووي؟
من الناحية النظرية ، يمكن أن يولد الاندماج النووي كميات هائلة من الطاقة الكربونية المحايدة – ما يقرب من أربعة ملايين مرة طاقة أكثر من استخدام الفحم أو النفط أو الغاز.
لكن سيتعين على مصنع تجاري عامل التغلب على العديد من العقبات اللوجستية – ليس أقلها تسخين كميات كبيرة من الغاز إلى 100 مليون درجة مئوية.
تحذر مؤسسة الطاقة الدولية من أن بناء مفاعل تجاري سيكون عملية “صعبة ومكلفة”.
واجهت خطط المفاعلات الأخرى صعوبات منتظمة.
تتعاون 35 دولة لبناء مصنع عملاق في جنوب فرنسا. لن ينتج مشروع ITER الكهرباء لمنازل الناس – إنها تجربة بدلاً من ذلك لمعرفة ما إذا كان الاندماج النووي يمكن أن ينتج طاقة أكثر مما يستخدم، إنها تعمل على تجاوز الميزانية والجدول الزمني ، مع تاريخ إطلاقها المتوقع في عام 2050.
قال البروفيسور إيان تشابمان ، الرئيس التنفيذي لهيئة الطاقة الذرية البريطانية، لبي بي سي: “أحد أسباب تأخر ITER هو أنه صعب حقًا”، “ما نقوم به هو بشكل أساسي دفع حواجز ما هو معروف في عالم التكنولوجيا.”
ومع ذلك ، فإن الباحثين يحرزون تقدمًا، في فبراير من هذا العام ، سجل مختبر JET (Torus الأوروبي المشترك) ومقره المملكة المتحدة رقمًا قياسيًا جديدًا لكمية الطاقة التي يمكن توليدها عن طريق دمج شكلين من الهيدروجين.
أنتجت التجارب 59 ميجا جول من الطاقة خلال خمس ثوان (11 ميغاواط من الطاقة) – ما يكفي لغلي 60 غلاية من الماء.
