مرجل الاندماج النووي بدون ترسبات: السر في الجدران ⚡ экспресс
تعد أنظمة إعادة التدوير المنخفضة للجسيمات في التوكاماك بإتاحة درجات حرارة عالية وكثافة منخفضة عند حافة البلازما، مما يحسن احتجاز الطاقة، لكنها تخلق خطر التسخين الموضعي المفرط. أظهرت النمذجة الحركية لمشروع STEP أن تغطية الجدران بالليثيوم تسمح بتحقيق هذه المعايير دون تغيير مواد الديفيرتور. كما تعمل التأثيرات الحركية على كبت تلوث البلازما بحبس الشوائب قرب الديفيرتور، وتجعل التسخين أكثر تجانساً. أشبه بتوجيه غازات العادم عبر أنبوب عريض، حيث يقلل التشتت من تركيز الحرارة الخطير.
يُشبه مفاعل الاندماج النووي مرجلًا عملاقًا يُطهى فيه الهيليوم من الهيدروجين. تصل حرارة البلازما فيه إلى 150 مليون درجة، أي أكثر سخونةً من نواة الشمس بعشر مرات. لكن، كما في أي مرجل، تتكون هنا ترسبات: شوائب ضارة تتراكم على الجدران وتُخمد البلازما.
اقترح الفيزيائيون صنع الجدران من مادة إسفنجية تمتص الشوائب وتمنعها من العودة إلى الوقود. هذا يحافظ على الحرارة، لكنه يُسبب فرط تسخين شديد. أظهرت الحسابات الحاسوبية أنه إذا تتبعنا حركة كل جسيم على حدة، وليس كتدفق متصل، فإن الشوائب الثقيلة تزوي بنفسها في الزاوية — حجرة التحويل (المحوّل). وفي هذه الأثناء، تتوزع الحرارة بالتساوي، مما يحمي الجدران من الانصهار.
حتى لو أعاد 'القدر' الرئيسي الجسيمات، فإن الألواح الماصة على الجدران الأخرى قادرة على تحويل المفاعل إلى وضع الاحتراق النقي. وهذا يقرّبنا من محطات طاقة اندماجية موثوقة.
🎯 يختبئ في كوب واحد من الماء من طاقة الاندماج النووي ما يكفي لتزويد منزل بالتدفئة والكهرباء لمدة عام.
🎬 في فيلم 'الرجل العنكبوت 2'، يُطلق الدكتور أوكتافيوس شمسًا اصطناعية — مفاعل اندماج نووي يخرج عن السيطرة. مشكلة احتجاز البلازما التي يعمل العلماء على حلها اليوم تتحول هناك إلى كارثة.