الصين تسعى الى إنتاج شمس اصطناعية تغنيها عن الوقود

تمكّن علماء صينيون من التوصّل الى إنتاج غاز هيدروجيني يمتاز بحرارته الهائلة، إذ تزيد حرارته عن حرارة أشعة الشمس بأكثر من ثلاث مرات باستخدام تفاعل الاندماج النووي، والحفاظ على هذه الدرجة لمدة 102 ثانية.
وذكر موقع صحيفة «ساوث شاينا مورنينغ بوست» (scmp)، أن الباحثين يزعمون أن هذا الاكتشاف يضع الصين في مقدمة السباق العالمي لتسخير نوع صناعة جديدة للطاقة الشمسية النظيفة وغير الناضبة. ويحاول العلماء ابتكار الشمس الاصطناعية باستعمال هذا الغاز، ما قد يؤدي الى استقلال الصين عن الوقود الأحفوري.
وأجريت التجربة الأسبوع الماضي، على مفاعل الاندماج المغناطيسي في «معهد العلوم الفيزيائية» في مدينة خفي، التي تعتبر مركزاً صناعياً في مقاطعة جيانغسو.
والمفاعل معروف باسم «Experimental Advanced Superconductin Tokamak»، الذي يعمل من طريق رفع درجة حرارة البلازما إلى درجة الاندماج النووي، يكون قادراً على إنتاج وتسخين غاز الهيدروجين (غاز مؤين ساخن يسمى البلازما) إلى حوالى 50 مليون كلفن (أي 49.999 مليون درجة مئوية)، في مقابل درجة حرارة الجزء الداخلي من الشمس والتي تقدّر ب 15 مليون كلفن.
وكان الهدف من التجربة تقريب ظروف الاندماج النووي التي تحدث في عمق الشمس. وعلى رغم أنه خلال تجربة أجريت العقد الماضي، تم إنتاج درجات حرارة أكثر سخونة، إلا أن التجربة لم تثبت أكثر من دقيقة واحدة ونصف الدقيقة.
وأوضح العلماء أن الهدف من تجربة «EAST» هو السيطرة على الاندماج النووي لتوليد الطاقة الكهربائية. ويستخدم جهاز ال «توكاماك» حقلاً مغناطيسياً قوياً لحصر البلازما في شكل نتوء مستديرة ويحتجز الذرات في شكل فاعل.
لكن السيطرة على غاز الهيدروجين في مثل هذه الحالة الساخنة والمضطربة يمثل تحدياً هائلاً، لأن معظم أجهزة ال «توكاماك» التي بنيت على مدى السنوات ال60 الماضية، لم تكن قادرة على الحفاظ عليه لأكثر من 20 ثانية. وقال المعهد والذي هو بمثابة فرع ل «الأكاديمية الصينية للعلوم»، أن العلماء «تمكنوا بفضل مثابرتهم على تحقيق مستوى قياسي من القدرة على التحمّل».
وعلى رغم أن عملية الانشطار النووي فاعلة في توليد الطاقة من طريق تقسيم نواة الذرة إلى نيوترونات وأنوية، إلا أن تدابير الوقاية من الإشعاعات الخطرة الناتجة منها باهظة جداً. وهذا ما يجعل تفاعلات الاندماج النووي مرغوبة لأنها تطلق كميات كبيرة من الحرارة. وهذا يمكن أن ينتج كميات هائلة من الطاقة (أي أكبر ثلاث أو أربع مرات من نتائج الانشطار النووي).
وقال أحد الباحثين المشاركين في تجربة «EAST»، أن «البيانات التي توصلنا إليها قد تكون ذات فائدة للمفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER) الذي هو قيد الإنشاء في فرنسا».