الاندماج النووي.. حلم توفير طاقة نظيفة للبشرية يكاد يتحقق

يجتمع علماء من 35 دولة في بلدة صغيرة، جنوب فرنسا، في محاولة لإتقان الاندماج النووي لتوليد الكهرباء، وهي عملية تحدث باستمرار بشكل طبيعي في الشمس وجميع النجوم ولكن يصعب تكرارها على كوكب الأرض.

وسيوفر الاندماج النووي طاقة غير محدودة على عكس الوقود الأحفوري، لأنه لا ينبعث منه أي غازات دفيئة، وعلى عكس طاقة الانشطار النووي المستخدمة اليوم، لا ينتج عنه أي نفايات مشعة في المدى البعيد.

وقالت شبكة "سي أن أن" الأمريكية في تقرير الاثنين، إن "إتقان هذه التقنية يمكن أن ينقذ البشرية حرفيا من تغير المناخ وهي أزمة مِن صنعنا".

وأضافت "إذا تم إتقانها، فإن طاقة الاندماج ستعمل بلا شك على تزويد الكثير من مناطق العالم بالطاقة، ويمكن أن ينتج غرام واحد فقط من الوقود كمدخلات ما يعادل ثمانية أطنان من النفط في قوة الانصهار".

ولفتت الشبكة إلى أنه نادرًا ما يرغب خبراء الطاقة الذرية في تقدير الوقت الذي قد تكون فيه طاقة الاندماج النووي متاحة على نطاق واسع، وغالبًا ما "يمزحون أنه بغض النظر عن الوقت الذي تسأل فيه، فإنه دائمًا ما يكون على بعد 30 عامًا".

وقالت "لكن للمرة الأولى في التاريخ قد يكون هذا صحيحا بالفعل"، مشيرة إلى أنه في شباط (فبراير) الماضي أعلن العلماء في قرية "كولهام" الإنجليزية عن إنجاز كبير، إذ نجحوا في توليد رقم قياسي قدره 59 ميغا جول من الطاقة الاندماجية لمدة خمس ثوان في آلة عملاقة على شكل "دونات" تسمى "توكاماك".

واضافت "كان يكفي فقط لتزويد منزل واحد بالطاقة ليوم واحد، وذهب المزيد من الطاقة في العملية أكثر مما خرج منه، ورغم ذلك فقد كانت لحظة تاريخية حقّا، إذ أثبتت أن الاندماج النووي بات ممكنا بالفعل لتزويد الكرة الأرضية بالطاقة".

وأشارت الشبكة إلى أن هذه التجربة شكلت "اخبارا رائعة" لمشروع المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي في فرنسا المعروف باسم "ITER"، والذي يهدف بشكل أساس لإثبات إمكانية استخدام الاندماج تجاريّا.

وأضافت أنه إذا كان ذلك ممكنًا، فسيتوقف العالم عن استخدام أنواع الوقود الأحفوري، مثل: الفحم، والنفط، والغاز، وهي المحركات الرئيسة لأزمة المناخ التي هي من صنع الإنسان".

شعور بالزخم

وقالت "كان هناك شعور كبير بالزخم في ITER بعد نجاح التجربة في المملكة المتحدة، لكن الأشخاص الذين يعملون في المشروع يخضعون لتغييرات أيضا، إذ مات مديرهم العام برنارد بيغو من المرض في الـ14 من الشهر الجاري بعد قيادته لـ ITER لمدة سبع سنوات".

وتابعت "قبل وفاته شارك بيغوت تفاؤله لطاقة الاندماج من مكتبه المشمس، والذي أطل على هيكل "توكاماك" الخاص بـ ITER، وهو هيكل يشبه الخيال العلمي لا يزال قيد الإنشاء"، مشيرة إلى تصريحات بيغو قبل وفاته، والتي قال فيها إن "الطاقة هي الحياة بيولوجيّا واجتماعيّا واقتصاديّا".

وجاء في تصريات بيجوت "عندما كان يسكن الأرض أقل من مليار شخص، كان هناك ما يكفي من مصادر الطاقة المتجددة لتلبية الطلب لكن ليس الآن، ليس منذ الثورة الصناعية والانفجار السكاني الذي تلاها، لذا فقد احتضنا الوقود الأحفوري وتسببنا في الكثير من الضرر لبيئتنا، وها نحن الآن 8 مليارات شخص على هذا الكوكب في خضم أزمة مناخية قاسية".

تقليد الشمس

ووفقا للشبكة، يتم إنشاء طاقة الاندماج عن طريق دفع جسيمين متعارضين لبعضهما البعض، وبعد حقن كمية صغيرة من الوقود في "التوكاماك"، يتم تنشيط المغناطيسات العملاقة لتكوين بلازما والتي تشبه إلى حد ما الغاز أو الحساء المشحون كهربائيًا.

وأوضحت أنه من خلال رفع درجات الحرارة داخل "التوكاماك" إلى مستويات عالية جدا، تضطر الجزيئات من الوقود إلى الاندماج في واحد ما، ينتج عنها الهيليوم والنيوترونات وهما أخف ككتلة من الأجزاء التي صنعا منها في الأصل.

وقالت الشبكة "الكتلة المفقودة تتحول إلى كمية هائلة من الطاقة، ثم تضرب النيوترونات القادرة على الهروب من البلازما جدران التوكاماك، وتتحول طاقتها الحركية إلى حرارة شديدة، ويمكن استخدام هذه الحرارة لتسخين المياه وتوليد البخار وتحويل التوربينات لتوليد الطاقة".

وتابعت "كل هذا يتطلب أن يحتوي التوكاماك على حرارة شديدة، يجب أن تصل درجة حرارة البلازما إلى 150 مليون درجة مئوية على الأقل، أي 10 مرات أكثر سخونة من لهيب قرص الشمس، وهنا يطرح السؤال التالي: كيف يمكن لأي شيء على الأرض تحمل درجات الحرارة المرتفعة هذه".

ولفتت الشبكة إلى أنها واحدة من العديد من العقبات التي تمكنت أجيال من الباحثين عن طاقة الاندماج من التغلب عليها، مضيفة أن العلماء صمموا مغناطيسات عملاقة لإنشاء مجال مغناطيسي قوي للحفاظ على الحرارة معبأة في زجاجات؛ لأن أي شيء آخر سيذوب ببساطة.

وقالت "ما يحاول أولئك الذين يعملون على الاندماج القيام به داخل أجهزتهم هو في الأساس محاكاة الشمس، فالشمس عبارة عن مصنع اندماج دائم، مكون من كرة عملاقة محترقة من البلازما وهي تدمج عدة مئات من الأطنان من الهيدروجين في الهيليوم كل ثانية".