لم يعد الاندماج حلما صعب المنال

الاندماج النووي الحراري هو الأنقى والأكثرطريقة آمنة لتزويد البشرية بمصدر غير محدود تقريبًا من الطاقة أصبحت أكثر واقعية. نجح العلماء في حل بعض المشكلات التقنية الخطيرة خلال السنوات القليلة الماضية ، وتستثمر الحكومات في جميع أنحاء العالم في أبحاث طاقة الاندماج. تعمل أكثر من 20 شركة خاصة في المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا والصين وأستراليا على إنشاء منشآت نووية حرارية حقيقية.

اليوم الواعدة والأكبرالمشروع عبارة عن بناء المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER) ، وتبلغ تكلفته حوالي 22 مليار دولار. تشارك البلدان التي يعيش فيها ثلثا سكان العالم ، بما في ذلك الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة وروسيا والصين ، في تمويل ITER. ومن المقرر إطلاق أكبر مفاعل اندماجي في العالم في عام 2025. تم وصف تفاصيل بناء المفاعل في مجلة BBC Science Focus Magazine.

يوفر مشروع ITER للبناءمفاعل من فئة توكاماك ، والذي يوفر شروطًا لحصر البلازما باستخدام مجال مغناطيسي لتهيئة الظروف اللازمة للتحكم في تفاعل نووي حراري. لإنشاء البلازما في التوكاماك ، يتم استخدام الغاز ، وغالبًا ما يكون الديوتيريوم (أحد نظائر الهيدروجين) ، والذي يخضع لدرجة حرارة عالية وضغط.

من المفترض أن يستخدم مفاعل ITER فيكوقود ، يتم خلط الديوتيريوم بنظير آخر للهيدروجين - التريتيوم. هذا المزيج هو الأمثل حاليًا للحصول على الطاقة الزائدة أثناء عملية توكاماك.

احتياطيات الديوتيريوم الموجودة في البحرالمياه ، عمليا غير محدودة ، في حين لم يتم استخراج سوى 20 كجم من التريتيوم اليوم ، وسيظل إنتاجه في حاجة إلى محطات الطاقة النووية الحرارية. من الجدير بالذكر أنه سيتم توليد كمية معينة من النفايات المشعة في عملية "تكاثر" التريتيوم. ومع ذلك ، فإن نصف عمرها هو 100 عام فقط ، مقابل آلاف السنين للنفايات المتولدة في محطات الطاقة النووية الحديثة.

بدأت تجربة على تخليق الديوتيريوم والتريتيوم فيسبتمبر من هذا العام في مفاعل الاندماج الأوروبي المشترك Torus (JET) في أوكسفوردشاير. يسعى العلماء جاهدين لإيجاد التركيبة المثلى لنظائر الهيدروجين لضمان التفاعل الأكثر كفاءة في تشغيل مفاعل ITER المستقبلي.

ومن المتوقع أن تنتج "أول بلازما" ITER فيديسمبر 2025. في العقد المقبل ، يجب أن يصل المفاعل إلى الطاقة الكاملة. وستكون درجة حرارة البلازما 150 مليون درجة مئوية ، وستكون الطاقة المولدة 500 ميغاواط لكل 50 ميغاواط من الطاقة الحرارية تنفق.