وقد أجريت أول تجربة للاندماج تحت السيطرة لإنتاج طاقة من الانصهار أكثر من الطاقة الليزرية المستخدمة في قيادتها في المرفق الوطني للإشعال في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في 5 كانون الأول / ديسمبر - وهو إنجاز تحقق منذ عقود.

غرفة الهدف في NIF ( الصورة: LLNL )

الانصهار النووي هو العملية التي تجمع فيها نوتان ضوئيتان لتشكيل نواة أثقل واحدة ، مما يطلق كمية كبيرة من الطاقة. وما فتئت هذه الشبكة تسعى إلى استخدام الليزر لإحداث الانصهار في مختبر منذ الستينات ، وبناء سلسلة من نظم الليزر المتزايدة القوة في مختبر كاليفورنيا ، مما يؤدي إلى إنشاء نظام الليزر الوطني ، الذي يوصف بأنه أكبر نظام ليزر في العالم وأكثرها حيوية. ويستخدم المرفق أشعة الليزر القوية لخلق درجات حرارة وضغوط مماثلة لتلك الموجودة في قلب النجوم والكواكب العملاقة - وداخل التفجيرات النووية.

واستخدمت تجربة 5 كانون الأول / ديسمبر 192 أشعة ليزر لإيصال أكثر من مليوني جول من الطاقة فوق البنفسجية إلى كريات وقود الديوتيريتيوم لخلق ما يسمى الاشتعال الانصهار - المشار إليه أيضا باسم كسر الطاقة العلمية. وفي تحقيق ناتج قدره 3.15 ميغاواط من طاقة الانصهار من تسليم 2.05 ميغاواط إلى هدف الوقود ، أظهرت التجربة الأساس العلمي الأساسي للطاقة الانصهار بالقصور الذاتي - أو المعهد الاتحادي للإحصاء - لأول مرة.

وقد أعلنت وزارة الطاقة في الولايات المتحدة عن هذا الإنجاز بالاشتراك مع الإدارة الوطنية للأمن النووي التابعة لوزارة الطاقة.

وقالت وزيرة الطاقة في الولايات المتحدة ، جينيفر غرانهولم ، إن هذا إنجاز بارز للباحثين والموظفين في المرفق الوطني للإغراء الذين كرسوا حياتهم المهنية لرؤية اشتعال الانصهار يصبح حقيقة واقعة ، ولا شك أن هذا المعلم سيثير المزيد من الاكتشاف.

هذا هو تغيير اللعبة ، تحسين العالم ، تاريخ إنقاذ الحياة يتكشف في الوقت الحقيقي. وقالت على تويتر"مذهلة للغاية".

وقالت مديرة الوكالة الوطنية للأمن النووي ، جيل هروبي ، في معرض حديثها أثناء الإعلان الذي تم الإعلان عنه ، إن التجربة تمثل"الخطوات الأولية الأولى نحو مصدر للطاقة النظيفة يمكن أن يحدث ثورة في العالم". كما أن التقدم المحرز ، فضلا عن تطبيقه المحتمل لتوفير طاقة نظيفة وفيرة ، سيعزز الأمن النووي ، لأن التجارب المختبرية القائمة على المستقبل يمكن أن تساعد برنامج الدفاع الأمريكي على الحفاظ على الثقة في رادعه دون الحاجة إلى إجراء التجارب ، ودعم مصداقيته ، والنهوض بأهداف عدم الانتشار.

وقال مدير شركة LLNL كيم بوديل إن"السعي إلى اشتعال الانصهار في المختبر هو أحد أهم التحديات العلمية التي واجهتها البشرية على الإطلاق ، وتحقيق ذلك انتصار للعلم والهندسة ، والأهم من ذلك كله ، الناس". وعبور هذه العتبة هو الرؤية التي دفعت 60 عاما من السعي المتفاني - وهي عملية مستمرة للتعلم والبناء وتوسيع المعارف والقدرات ، ثم إيجاد سبل للتغلب على التحديات الجديدة التي ظهرت. هذه هي المشاكل التي أنشئت المختبرات الوطنية الأمريكية لحلها.

والحبس العسكري هو أحد النهجين التجريبيين الرئيسيين للاندماج النووي اللذين يجري دراستهما حاليا. ويستخدم الانصهار المغنطيسي مجالات مغناطيسية قوية لاحتواء البلازما الساخنة في احتواء مثل توكاماك. وأعلنت إدارة الولايات المتحدة في وقت سابق من هذا العام عن"رؤية عقودية"لتسريع الطاقة الاندماجية القائمة على نظم توكاماك ، وقالت وزارة الطاقة إنها تعيد حاليا بدء برنامج واسع النطاق ومنسق للمعهد في الولايات المتحدة. وقالت"إلى جانب استثمارات القطاع الخاص ، هناك الكثير من الزخم لدفع التقدم السريع نحو الاندماج التجاري".

وقال بوديل إن التكنولوجيا التأسيسية للاندماج المغنطيسي أكثر تطورا من التكنولوجيا الأساسية للمعهد الوطني للإحصاء ، ولكن يمكن اعتبار إنجاز الصندوق"حجر الأساس"لنظام طاقة الانصهار بالقصور الذاتي. وقالت إنه لا يزال يتعين التغلب على"العقبات الكبيرة جدا"في كل من العلم والتكنولوجيا ، ولكن"يمكن بناء محطة لتوليد الطاقة في غضون بضعة عقود".

بحث وكتبت من قبل أخبار العالم النووية