ينظر العلماء إلى طاقة الاندماج النووى باعتبارها الأفضل لمصادر الطاقة النظيفة، نظرا لقدرتها المحتملة على توفير كهرباء غير محدودة دون انبعاثات كربونية أو نفايات مشعة من النوع المرتبط بالمفاعلات النووية التقليدي، وفى خطوة جديدة نحو تحويل طاقة الاندماج النووى إلى واقع تجارى، نجح علماء فى كوريا الجنوبية فى تحقيق إنجاز بارز باستخدام ما يعرف باسم “النجم الاصطناعى”، ويأمل الباحثون أن يسهم هذا النوع من الطاقة مستقبلا فى تزويد المنازل بالكهرباء النظيفة.
شمس اصطناعية
الحفاظ على البلازما عند 100 مليون درجة مئوية
أعلن المعهد الكورى لطاقة الاندماج (KFE) أن جهاز KSTAR، وهو اختصار لـ “المعهد الكورى لأبحاث التوكاماك فائق التوصيل المتقدم”، تمكن من الحفاظ على استقرار البلازما عند درجات حرارة الاندماج لمدة 102 ثانية، بحسب ما ذكره موقع my modern met.
ويعنى هذا الإنجاز أن جهاز KSTAR استطاع الوصول إلى درجة حرارة تبلغ 100 مليون درجة مئوية والمحافظة عليها خلال هذه المدة، وهى حرارة تعادل نحو 7 أضعاف درجة حرارة لب الشمس، ويعد هذا التطور ثمرة عقود من الأبحاث والعمل المتواصل فى مجال الاندماج النووى.
تطوير المفاعل وتحطيم الأرقام القياسية
يعد جهاز KSTAR أول جهاز توكاماك، وهو جهاز حلقى الشكل يستخدم لتسخير الطاقة، يتمكن من الحفاظ على هذه الدرجة المرتفعة من الحرارة داخل تكوين مزود بجدران مصنوعة بالكامل من التنجستن، واستبدل الفريق العلمى المسؤول عن المشروع بلاطات الكربون المواجهة للبلازما، والتى كانت مستخدمة فى المشاريع السابقة، بمواد جديدة سمحت بمعالجة مشكلة رئيسية تتعلق باحتفاظ التريتيوم.
وساعدت هذه المواد فى توفير قدر أكبر من الاستقرار للتفاعل، كما مكنت مفاعل KSTAR من تجاوز رقمه القياسى السابق المسجل فى عام 2024، عندما تمكن من الحفاظ على البلازما، وهى غاز شديد السخونة، عند درجات حرارة الاندماج النووى لمدة 48 ثانية داخل جهاز التوكاماك.
ويعد تحقيق هذه الحرارة المرتفعة أمرا أساسيا لإحداث تفاعل اندماج نووى مماثل لما يحدث داخل الشمس، حيث يتطلب الأمر درجات حرارة هائلة لتعويض ضغط الجاذبية الموجود فى النجم.
طموحات مستقبلية لزيادة زمن التشغيل
ورغم أن حلم تزويد المدن حول العالم بالطاقة النظيفة الناتجة عن الاندماج النووى لا يزال يحتاج إلى سنوات طويلة من التطوير، فإن كل تقدم من هذا النوع يمنح العلماء معارف جديدة يمكن الاستفادة منها فى تصميم مفاعلات الاندماج المستقبلية.
ولا يقتصر التحدى فى هذا المجال على توليد الحرارة فقط، بل يتمثل أيضا فى القدرة على الحفاظ عليها لفترات زمنية طويلة، وعلى الرغم من أن المفاعل لا ينتج الكهرباء حتى الآن، فإن الهدف المقبل للمعهد الكورى لطاقة الاندماج يتمثل فى تمكين الجهاز من المحافظة على درجات حرارة الاندماج لمدة 300 ثانية.
