الانصهار النووي بوصفه حقيقة ألمانيّة

يصحّ القول تماماً إن ألمانيا أيقظت مؤتمر «كوب 21» بصدمة علميّة في مجال الطاقة النظيفة، تداولها الإعلام تحت اسم «فرن الشمس». وعندما كانت مقرّرات المؤتمر في غياهب نقاشات اللحظة الأخيرة والمكالمات الهاتفيّة بين الرئيس الأميركي باراك أوباما (ممثل أحد أقدم ملوّثي المناخ وأضخمهم)، والرئيس الصيني شي جينبينغ (ممثلاً دولة مستجدّة في تلويث الغلاف الجوي، لكنها تتصدّر قائمة الملوّثين بالكميات الضخمة من الغازات التي تنفثها في الهواء)، أحدثت ألمانيا الصدمة المطلوبة، بل أشارت إلى اتجاه المستقبل والأمل المتبقي بالنجاة.
«دبليو 7 - إكس»: اسم للمستقبل
حملت الصدمة الألمانيّة اسماً علميّاً هو «فِندِلشتاين 7 - إكس شتلاراتور» Wendelstein 7-X stellarator، واختصاراً «دبليو 7 - إكس» W7-X. ويشير الاسم إلى مفاعل نووي يعمل بتقنية الانصهار (الاندماج) النووي Nuclear Fusion، وهو بديل متقدّم للمفاعلات الذريّة التقليدية التي تستخدم تقنية الانشطار النووي Nuclear Fission.
وعلى رغم بساطة الوصف، إلا أن تنفيذه صعب تماماً. يكفي القول أن مفاعل «دبليو 7 - إكس» الذي اعتبر اختراقاً أيضاً في بساطة تركيبه مقارنة بالتصاميم المتداولة علميّاً لمفاعلات الانصهار، يحتوي 50 مغناطيساً فائق التوصيل، يبلغ وزن كل منها 6 أطنان، فيما لا يزيد عرض المفاعل عن 16 متراً!
وفي المفاعلات التقليديّة، يصار إلى توجيه ضربات قويّة إلى قلب ذرّة ال «يورانيوم» (وهي مادة مشعّة مضطربة وبنيتها ضخمة نسبيّاً)، كي تنفصل المكوّنات الذريّة الدقيقة لنواتها عن بعضها بعضاً، مع خروج كميات كبيرة من الطاقة التي تستعمل في توليد الكهرباء. وبذا، تشبه تلك المفاعلات قنبلة ذريّة، لكنها تخرج طاقتها «تحت السيطرة» نسبيّاً.
في المقابل، يعمل مفاعل الانصهار النووي في صورة مغايرة، بل معاكسة. إذ يعمل على «صدم» أنوية ذرّات كي تندمج مع بعضها بعضاً، مع صدور سيول فيّاضة من الطاقة منها. وفي عملية الانصهار النووي، تستعمل مواد بنيتها بسيطة كغازي ال «هيدروجين» (أكثر المواد توافراً وبساطة في الكون) وال «هيليوم». ولأن النواة تحتوي مكوّناً له شحنة كهربائيّة - مغناطيسيّة إيجابيّة، (يسمّى «بروتون» Proton)، يكون من الصعب دمجه مع «بروتون» في نواة أخرى، بسبب التنافر بين الشحنات الكهربائيّة - المغناطيسيّة المتشابهة. لذا، يعمد العلماء إلى تسخين الذرات إلى درجة مرتفعة تماماً، للتغلب على العائق الذي يمثّله ذلك التنافر. والمثل الأوضح عن مسألة الانصهار النووي يتمثّل في الشمس، التي يشتعل فرنها الهائل بفضل الانصهار النووي أساساً.
ألمانيا «تصل» إلى الشمس
في حال المفاعل الألماني «فِندِلشتاين 7 - إكس شتلاراتور»، عمد العلماء الألمان في معهد «ماكس بلانك» الشهير، إلى تسخين غاز الهيليوم عبر تمريره في ملفات كهرومغناطيسيّة معقّدة، ما أوصل أنويته إلى حرارة نظريّة تقدّر بقرابة 100 مليون درجة مئويّة. وعندها، حدث الانصهار النووي للمرّة الأولى تاريخيّاً. وتوّج انطلاق الكهرباء من مفاعل «دبليو 7 - إكس»، جهوداً استمرت قرابة عقدين وكلّفت بليون يورو، وعملاً علمياً دؤوباً بما يزيد عن مليون ساعة. ويعتزم العلماء الألمان الانتقال إلى استخدام الهيدروجين بدل الهيليوم، في مطلع العام المقبل، ما يجعل المفاعل «دبليو 7 - إكس» قادراً على إعطاء كميات أضخم من الطاقة الكهربائيّة.
ومع تلك المعطيات، لا يبدو مبالغاً القول أن ألمانيا أحدثت اختراقاً تاريخيّاً في علاقة الطاقة مع الجنس البشري، عبر تشغيل أول لمفاعل الانصهار النووي «دبليو 7 - إكس». وزاد في أهمية الاختراق العلمي أنه حدث عشية اختتام مؤتمر «كوب 21»، ما فتح أفقاً نوعيّاً في التعامل مع معضلة الطاقة وعلاقتها بالتلوّث، إذ تشتهر مفاعلات الانصهار النووي بأنها أكثر أماناً من المفاعلات الذريّة التقليدية، ولا تتولّد منها نفايات نوويّة، وتعطي كميات أكبر كثيراً من الطاقة، ولا تنتج غازات تلوّث الغلاف الجوي.
ولأن الشيء بالشيء يذكر، هناك مشروع لمفاعل يعمل بالانصهار الذري يحمل اسم «آيتر» ITER. ولم يعمل ذلك المفاعل الى حد الآن، على رغم جهود علماء من سبعة أطراف، هي: اليابان والهند والصين وروسيا والاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة وكوريا الجنوبيّة، وتكلفة فاقت ال14 بليون دولار حتى حزيران (يونيو) 2015. ولا يتوقع أن تنتهي أعمال بناء المفاعل «آيتر» قبل العام 2019، مع توقّع أن يبدأ العمل في العام 2020.
وبذا، تكون ألمانيا سبقت الجميع في مجال طاقة الانصهار النووي التي يرى فيها كثر الأفق الفعلي للخلاص من معضلات الحصول على طاقة الكهرباء، خصوصاً في الأبعاد المتّصلة بالبيئة.