تم التغلب على الحد الأقصى المسموح به من البلازما للاندماج النووي: خطوة إلى الأمام نحو طاقة نظيفة غير محدودة

لقد تجاوز باحثو الاندماج النووي "حد غرينوالد النظري" لكثافة البلازما، وقطعوا خطوات واسعة لضمان عدم تدمير المفاعلات لنفسها، مما يقربنا خطوة واحدة من هدف الطاقة النظيفة غير المحدودة. وزعم باحثون من شركة الطاقة والدفاع الأميركية جنرال أتوميكس ، في مقال نشر في مجلة Natur e، أنهم تجاوزوا هذا الحد في مفاعل توكاماك الصغير.

تم إنشاء حد غرينوالد النظري في الثمانينات خلال تجارب الاندماج وتبين أنه حد تجريبي لكثافة بلازما الهيدروجين وبعده يصبح غير مستقر. الآن يبدو أن هذا الحد قد تجاوزنا، وبالتالي فإن الاندماج النووي، الذي يعتمد على كثافة البلازما، يبدو أقرب.

تجربة الذرية العامة

التوكاماك عبارة عن حاوية بلازما على شكل كعكة الدونات، حيث يتم ضغط الهيدروجين وتسخينه بشكل مفرط في هذه الحالة الغريبة. وكان الحد الأقصى النظري لمستوى الضغط هو ما يسمى "حد جرينوالد"

لكي تكون قابلة للتطبيق اقتصاديًا، قال الباحثون إن معظم تصميمات توكاماك تتطلب تحقيق كثافة بلازما أعلى من حد غرينوالد، مع تحقيق حجز أفضل من وضع الحبس العالي النموذجي.

وتسببت المحاولات السابقة لتجاوز حد غرينوالد في "انخفاض حاد في جودة الحبس أو حتى فقدان مفاجئ وكامل لطاقة البلازما".

الآن، يقول الباحثون، الذين يعملون في منشأة سان دييغو التي تديرها شركة جنرال أتوميكس لصالح وزارة الطاقة الأمريكية، إنهم نجحوا في توليد بلازما مستقرة أكثر كثافة بحوالي 20% من حد غرينوالد، مع جودة احتجاز طاقة أفضل بنسبة 50% تقريبًا من تلك الموجودة في غرينوالد. وضع الحبس العالي القياسي.

ويقول الباحثون: "إن تحقيق هذا النظام غير المستكشف حتى الآن، يمكن أن يساعد في دعم "المتطلبات الحرجة في العديد من تصاميم مفاعلات الاندماج النووي حول العالم، ويفتح طريقًا محتملاً إلى نقطة تشغيلية لإنتاج طاقة الاندماج النووي بشكل مجدٍ اقتصاديًا".

وقال سيي دينغ، أحد الباحثين في شركة جنرال أتوميكس، لموقع Recharge إن فريقه ساعد في إظهار "التآزر الفريد بين الكثافة العالية والاحتجاز العالي، والظروف اللازمة لتحقيق هذا التآزر".

قدمت التجارب أيضًا "حلولًا محتملة" للتحدي الذي تواجهه مفاعلات توكاماك في الحفاظ على "حافة بلازما الاندماج باردة بما يكفي لعدم إتلاف جدار توكاماك، مع الحفاظ على قلب البلازما ساخنًا بدرجة كافية لإنتاج طاقة اندماج كافية في المفاعل". ،" هو قال.

وقال إن النتائج توفر بالتالي أدلة تجريبية وفهمًا للفيزياء المعنية والتي تعد "ضرورية" لتحقيق تصميمات محطات توليد الطاقة الاندماجية الأكثر إحكاما. وهذا سيسمح لنا ببناء توكاماك قادرة على الوصول إلى كثافات ودرجات حرارة أعلى والاقتراب من الاندماج النووي التجاري.

المقالة بعد التغلب على حد البلازما للاندماج النووي: خطوة إلى الأمام نحو طاقة نظيفة غير محدودة تأتي من السيناريوهات الاقتصادية .