يعتقد الباحثون في مختبر برينستون لفيزياء البلازما (PPPL) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية أن تضمين "كهوف" الليثيوم في مفاعلات الاندماج من الجيل التالي يمكن أن يساعد في التحكم في درجات الحرارة الشبيهة بالشمس اللازمة لإنتاج طاقة متجددة أنظف، وفقًا لملخص من المختبر.
كيف يتم استخدام الليثيوم لاحتواء البلازما.
التوكاماك على شكل كعكة الدونات عبارة عن أجهزة مغناطيسية مصممة لاحتواء البلازما المتوهجة التي تشكل جزءًا من التفاعل، وفقًا لوزارة الطاقة، ولكن يجب ألا تتلامس هذه البلازما أبدًا مع التوكاماك نفسه، تحت طائلة الأضرار المرتبطة بدرجات الحرارة المرتفعة جدًا. يعتقد خبراء PPPL أن وضع "كهف" بخار الليثيوم داخل التوكاماك يمكن أن يحميه من البلازما شديدة الحرارة، كما كتبوا في تقرير المختبر.
وقال راجيش ماينجي، رئيس قسم علوم التوكاماك التجريبية، في الملخص: "إن تجربة الفريق في استخدام المعادن السائلة لتحسين أداء الاندماج تساعد في تحسين الأفكار حول أفضل طريقة لاستخدامها داخل التوكاماك".
وكان الاكتشاف الرئيسي هو المكان الأفضل لوضع الكهف. ولإجراء التحليل، استخدم الخبراء عمليات المحاكاة الحاسوبية. حددت الحسابات أن الجزء السفلي من التوكاماك، بالقرب من "الكومة المركزية"، هو المكان المناسب. وهذه نقطة بعيدة بما فيه الكفاية عن البلازما شديدة الحرارة، ولكنها قريبة بما يكفي من الحرارة لتطلق "جزيئات بخار الليثيوم" التي تساعد في تنظيم الحرارة، وفقًا لتقرير المختبر.
قال إيريك إمدي، المؤلف الرئيسي لهذا العمل: "لا نريد أن تتسخ البلازما المركزية بالليثيوم وتبرد، لكنك تريد أيضًا أن يخفف الليثيوم الحرارة".
ساعد البحث العلماء على تحديد أن شكل الكهف هو الأفضل لاستضافة بخار الليثيوم، مقارنة بصندوق مغلق تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، فهموا كيف تتصرف الجسيمات المحايدة داخل التوكاماك، مما يساعد على تبديد الحرارة. يقوم الفريق الآن بتقييم جدار مسامي مواجه للبلازما من شأنه أن يسمح بإيصال الليثيوم إلى المناطق التي تشتد الحاجة إليه للمساعدة في إدارة درجة الحرارة، وفقًا للملخص.
وفي الوقت نفسه، قد يكون خبراء PPPL على وشك اكتشافات اندماجية أكثر أهمية. يمثل تقرير بخار الليثيوم الذي تم الإعلان عنه مؤخرًا خطوة رئيسية.
وقال إمدي عن غلاف الليثيوم: "لسنوات كنا نظن أننا بحاجة إلى صندوق كامل رباعي الجوانب، لكننا نعلم الآن أنه يمكننا صنع شيء أبسط بكثير". "الآن نسميها الكهف."
يوجد في برينستون جهاز Tokamak حلقي كبير يُستخدم لدراسة ظروف الاندماج النووي.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات السيناريوهات الاقتصادية الجديدة.
المقال برينستون يختبر "كهف" الليثيوم لتحسين كفاءة توكاماك يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .