علماء أميركيون يحققون اختراقًا في عملية الاندماج النووي

حقق باحثون أميركيون اختراقًا علميًا كبيرًا في تجربة قرّبتهم خطوة من إيجاد مصدر نظيف ولا ينضب للطاقة. إذ نجح الباحثون للمرة الأولى في توليد الطاقة من تفاعلات اندماج نووي بكمية تزيد على ما استهلكوه في الوقود النووي لإحداث التفاعل. وقال علماء إنها خطوة صغيرة، لكنها حاسمة في تطويع طاقة الاندماج النووي.

استخدم العلماء في مختبر الاشتعال الوطني في ولاية كاليفورنيا 192 حزمة من أقوى أشعة الليزر في العالم، بتسليطها على كبسولة من الذهب، في داخلها كرة، قطرها مليمتران من وقود الهيدروجين. وتغطي الوقود داخل هذه الكرة البلاستيكية طبقة بسمك الشعرة.

حين تخترق أشعة الليزر الكبسولة الذهب، تستحث جدارها على إطلاق أشعة سينية، تسخن الكرة وتفجّرها بقوة استثنائية. ويندمج الوقود المكوّن من نظائر الهيدروجين في ظروف بالغة الحدة.

خطوة فاصلة

وللمرة الأولى على الإطلاق زادت كمية الطاقة، التي ولدتها تفاعلات الاندماج النووي على كمية الطاقة المستهلكة بالوقود. وقال العلماء إن خطوة تفصلهم الآن عن هدفهم المعلن في توليد كمية من الطاقة في تفاعلات الاندماج النووي، تساوي كمية الطاقة، التي توفرها حزم أشعة ليزر. وسبب الفارق هو هبوط "مستويات الكفاءة" في أقسام مختلفة من المنظومة، بحيث إن الطاقة التي توفرها أشعة الليزر لا تصل كلها إلى الوقود النووي. 

لكن التجربة الجديدة وُصفت بأنها أكبر خطوة منفردة حتى الآن في تحقيق الاندماج النووي خلال السنوات الأخيرة، وتبيّن أن مختبر الاشتعال الوطني قطع شوطًا بعيدًا على الطريق نحو طموح العلماء في إحداث اندماج نووي مستديم ذاتيًا. ومن المتوقع أان تساعد نتائج التجربة العلماء في التوصل إلى بناء مفاعل اندماج نووي بدلًا من الانشطار. 

نقلت صحيفة الغارديان عن عمر هاريكان رئيس فريق الباحثين، الذي نشر نتائج التجربة في مجلة نيتشر العلمية، قوله "إننا بالسيطرة على هذه التفاعلات حصلنا أخيرًا من هذه التفاعلات على طاقة تزيد على الطاقة التي صرفناها في الوقود". 

أمل بعيد

لكن حلم الاندماج النووي المسيطَر عليه لإيجاد مصدر طاقة نظيفة لا ينضب ما زال أملًا بعيدًا. ويحتاج العلماء الحصول من تفاعلات الاندماج على طاقة تزيد مئات المرات على ما حققوه، قبل أن تتمكن العملية من إدامة نفسها بنفسها، وأكثر من ذلك لتوليد فائض إجمالي من الطاقة.

والمعروف أن ظروف الاندماج النووي تتوافر في قلب الشمس، حيث تندمج ذرات الهيدروجين لإنتاج غاز الهيليوم وتحرير كميات هائلة من الطاقة في مجرى العملية.