تجربة اندماج نووي بالليزر تُحقق قفزة هائلة: أكثر من ضعف الطاقة الناتجة

هل يمكنك أن تتخيل عالماً ننتج فيه الطاقة بكمية هائلة دون الحاجة للقلق حول التلوث أو نفاد الموارد؟ قد يبدو الأمر من وحي الخيال العلمي، لكن التجارب العلمية الأخيرة تقربنا نحو تحقيق هذا الهدف. فريق بحثي من "المؤسسة الوطنية للإشعال" (NIF) التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية حقق نتائج مدهشة في تجربة الاندماج النووي بالليزر، حيث نجح في مضاعفة الطاقة المنتجة بشكل كبير.

وتأتي هذه التجربة الجديدة تتويجاً لسلسلة محاولات ناجحة، بعد النجاح التاريخي في عام 2022 عندما تمكن الفريق لأول مرة من تحقيق "إنتاج صافٍ موجب" من الطاقة الناتجة عن تفاعلات الاندماج، أي إنتاج طاقة تفوق الطاقة التي تم استخدامها في التغذية الليزرية. في تلك التجربة التاريخية، حقق الفريق 3.15 ميجا جول من الطاقة، بينما قدمت أشعة الليزر 2.05 ميجا جول فقط للهدف الدقيق.

والآن، رفع الباحثون مستوى إنتاج الطاقة من 5.2 ميجا جول في محاولتهم الأولى مؤخراً إلى رقم قياسي مذهل وصل إلى 8.6 ميجا جول. بالطبع، التجارب الحالية غير كافية لضخ حاليا كهرباء مباشرة في شبكات الكهرباء العامة، أو حتى توفير الطاقة اللازمة لتشغيل منشأة التجارب نفسها، فجهاز الليزر وحده يستهلك حوالي 300 ميجا جول لكل تجربة. لكن هذه النتائج تبقى واعدة للغاية وتثبت أن فكرة الاندماج النووي كحل مستقبلي للطاقة باتت في متناول اليد.

تقوم تجربة NIF على تكنولوجيا تُسمى "الحصر بالقصور الذاتي"، وهي طريقة يتم فيها إطلاق 192 حزمة ليزرية عملاقة نحو حبيبة وقود نووي بحجم حبة البازلاء. الحبيبة المغلفة بالألماس توضع داخل أسطوانة صغيرة من الذهب تُسمى "هولراوم"، وعندما تصل أشعة الليزر إلى الهدف، تتحول الأسطوانة إلى بلازما هائلة من الأشعة السينية التي تضغط على الكرة وتعصر الوقود النووي بشكل كبير حتى تتحد نواتاه، مطلقة كمية هائلة من الطاقة.

وفي المقابل هناك تقنيات واعدة أخرى للاندماج النووي مثل "الحصر المغناطيسي"، وهي تحاول الوصول إلى اندماج مستقر باستخدام حقول مغناطيسية ضخمة للاحتفاظ بالبلازما. وعلى الرغم من أن تجارب الحصر المغناطيسي لم تصل بعد إلى تحقيق إنتاج طاقة صافٍ موجب، إلا أن هناك عدة مشاريع ناشئة تقوم بإنشاء مفاعلات اختبارية الآن ليُثبتوا إمكانية الوصول لمثل هذه الإنجازات قريباً.

هذا التطور العلمي يسلط الضوء على تزايد الاهتمام والتمويل في مجال الطاقة النووية، خاصة مع ازدياد الطلب العالمي على الكهرباء، وتحرك الكثير من الشركات التكنولوجية مثل أمازون وجوجل ومايكروسوفت نحو الاستثمار والبحث في هذا المجال الواعد. فقد أعلنت شركة جوجل مؤخراً عزمها على تطوير 1.8 جيجا واط من الطاقة النووية المتقدمة لدعم مراكز البيانات الخاصة بها، في حين دخلت أمازون بالفعل في استثمارات بمئات الملايين مع شركات ناشئة للطاقة النووية.

ومع كل هذه التطورات والتحفيز الهائل الحاصل في مجال الطاقة النظيفة، لا يزال الطريق أمام الاندماج النووي طويلاً قبل أن يصبح حلاً عملياً ومستداماً نراه في الشبكات الكهربائية العامة حول العالم. قد يكون من المفيد توضيح مصطلحات متخصصة ببساطة أكبر للقارئ، ككلمة "الحصر بالقصور الذاتي" التي يمكن تبسيطها عبر الإشارة إلى "ضغط الوقود بالليزر لإنتاج الطاقة". إضفاء مزيد من التركيز على النجاحات السابقة، وربطها بمنجزات اليوم، يسهم في تعزيز الترابط في النص ويترك لدى القارئ شعوراً أكبر بالتفاؤل والإثارة لمستقبل هذه التقنية الثورية.