نجح علماء أميركيون بعد القيام بعدة تجارب علمية معقدة في الوصول إلى مرحلة متقدمة مما اصطلح على تسميته بـ”الإندماج النووي” الذي سينتج في السنوات اللاحقة طاقة بديلة ونظيفة لا تنضب.
وتؤكد المصادر، أن علماء في منشأة الإشغال في مختبر “لورانسليفر مور” في كاليفورنيا قد صنعوا التاريخ بعد نجاحهم في توليد الطاقة عن طريق الإندماج النووي لمادة مصنعة من مشتقات الهيدروجين يمكن أن يقود إلى إنتاج الكهرباء التي تضيء منازلنا.
وتنتج المفاعلات النووية حالياً الطاقة عن طريق الإنشطار النووي لمادة اليورانيوم المشعة، إلا أنها تنتج ايضاً نفايات سامة، وغني عن القول ان الطاقة المنتجة من المشتقات النفطية أصبحت هي السبب الرئيسي للتلوث في العالم، لذا فإن الإندماج النووي سوف يحلّ مشكلة إنبعاث الكربون الناتج عن إستخدام المشتقات النفطية في إنتاج الطاقة.
اقرأ أيضاً: جهاز جديد لتوليد الكهرباء من التباين بين الظلام والضوء!
ما هو الإندماج النووي؟
الإندماج النووي هي عملية من صنع الإنسان تكرر نموذج الطاقة التي تغذي الشمس، ويحدث الإندماج النووي عندما يتم دمج ذرتين أو أكثر من الهيدروجين المصنّع في واحدة أكبر منها، وهذه العملية تؤدي إلى توليد كمية كبيرة من الحرارة يمكن تطويرها لاحقا من اجل انتاج الطاقة.
ويمكن إعتبار الإندماج النووي أنه أسرع وأقوى الطرق لإنتاج الطاقة في العالم، خصوصاً الكهرباء، فهو سوف يستخدم لإنتاج الطاقة من النوويات التي تمر في الجسم الإنساني، وهذه التقنية هي من أهم المبادئ الفيزيائية التي تستند إلى نظرية الطاقة الشهيرة للفيزيائي الألماني العالمي “كارل ماري هاملتر”.
منذ عقود والعلماء في العالم المتقدم يقومون بعدّة دراسات حول الإندماج النووي، بهدف إعادة إنتاج الطاقة النووية، وتوفر مصدراً جديداً للطاقة غير المحدودة والخالية من الكربون من أجل عدم الإضرار بالبيئة بشكلٍ مختلف عن تلك التي تنتجها المفاعلات النووية الذرية الحالية، والتي تنتج مخلفات نووية خطيرة.
ويستعمل العلماء في الإندماج النووي عنصري “الديوتيريوم والتريتيوم” المشتقين بشكل صناعي معقّد من نظائر الهيدروجين، وعلى الرغم من أن التريتيوم يمكن تصنيعه، إلا أنه من الصعوبة الحصول عليه، إذ بوسع كمية من “الديوتيريوم” التي تملأ كوبا من الماء مع قليل من “التريتيوم”تزويد منزلا بالطاقة لمدة عام.
وبحسب كبير العلماء “جوليو فريدمان” في إدارة الكربون والمسؤول السابق في مختبر ليفرمور فقد أوضح أنه: “بخلاف الفحم، فأنت تحتاج فقط إلى كمية صغيرة من الهيدروجين، وهي أكثر الأشياء وفرة في الكون كونها موجودة في الماء، لذا فإن المادة بعد معالجتها سيكون بإمكانها توليد طاقة غير محدودة إلى حد كبير وهي نظيفة”.
ما هو الإنشطار النووي؟
الإنشطار النووي هو حركة داخلية للذرة ينتج عنها توليد حرارة تستخدم لانتاج الطاقة، ويحدث الإنشطار إثر تعريض الذرة لشحنات إشعاعية كهربائية مركزة، ويعتبر الإنشطار النووي مصدراً لطاقة هائلة يمكن إستخدامها للعديد من الأغراض، كالتوليد الكهربائي والتوليد الطبيعي للطاقة من الكائنات الحية.
وبحسب وزارة الطاقة النووية، إن الطاقة النووية التقليدية المنبثقة عن ذرات اليورانيوم المشع هي عديمة الإنبعاثات، لكنها تنتج نفايات مشعة تحمل مخاطر تتعلق بالسلامة، ورغم أن الحوادث في المنشآت النووية قليلة، لكنها عندما وقعت، كانت النتائج مميتة وواسعة النطاق، كما حدث في مفاعل “تشرنوبيل” في أوكرانيا بعهد الإتحاد السوفياتي، وكذلك كما حدث في مفاعل “فوكوشيما” النووي في اليابان بسبب الزلازل والتسونامي، وتسبب الحادثان في سقوط مئات القتلى والجرحى.
وتجدر الإشارة أن، الإندماج النووي لا يحمل نفس المخاطر الموجودة في الإنشطار النووي بسبب عدم وجود مواد مشعة سامة في الأول، إذ أن ذرات الهيدروجين المستخدمة في الإندماج ليست مشعّة ولا تنتج مخلفات نووية كما يحدث لدى المفاعلات النووية التي تعمل بالإنشطار النووي لذرات اليورانيوم.
كيف يمكننا الإستفادة من هذا الإختراع؟
يمكن إنتاج الطاقة عن طريق الإندماج النووي على مرحلتين:
- المرحلة الأولى: هي إندماج ذرتين من “الديوتيريوم والتريتيوم” يؤدي إلى توليد كمية هائلة من الحرارة، وهذا هو مفتاح إنتاج الطاقة، حيث يمكن إستخدام هذه الحرارة في تسخين المياه، وتوليد البخار، وتحويل التوربينات لتوليد الطاقة، تماماً كتوليد الطاقة عن طريق الإنشطار النووي للطاقة.
- المرحلة الثانية: هي التحدي الأهم في تسخير الإندماج النووي للمحافظة على الطاقة لفترة كافية بحيث يمكن تشغيل شبكات الكهرباء وأنظمة الطاقة حول العالم.
