مرآة، تدوّري: طريق مختصر نحو طاقة الاندماج النووي سريع

‹›

السباق نحو طاقة الاندماج النووي يشبه محاولة حبس البرق في قارورة. لعقود، يسعى الفيزيائيون لإعادة إنتاج العمليات التي تغذي الشمس على الأرض. الصعوبة الرئيسية هي جعل النوى الخفيفة تندمج، متغلبةً على التنافر الكولومبي المتبادل، وفي الوقت نفسه الحصول على طاقة أكثر مما يُستهلَك في تسخين البلازما واحتجازها.

العمل الجديد يقدم حلاً أنيقًا بشكل غير متوقع. الجهاز من جامعة تكساس في أوستن مصمم كدوار لا يدير المقاعد فحسب، بل يضغطها أيضًا من جميع الجهات. أولاً، البلازما — وهي غاز متأين شديد الحرارة يتكون من إلكترونات حرة وأيونات — تُسخَّن ببطء في هذه المرآة المغناطيسية الدوارة، مثل الحساء على الموقد. المرآة المغناطيسية هي تشكيل من المجال المغناطيسي يعكس الجسيمات المشحونة إلى الداخل، مانعًا إياها من مغادرة المصيدة. ثم يحدث ضغط سريع في جميع الاتجاهات دفعة واحدة: من الجانبين ومن الأعلى والأسفل. هذه الضربة المزدوجة ترفع الكثافة ودرجة الحرارة في المركز بشكل حاد، مما يطلق انهيارًا من تفاعلات الاندماج.

يعتمد المؤلفون على تجارب وبراءات اختراع تم إجراؤها بالفعل. تظهر حساباتهم أن هذه الطريقة قادرة على الاقتراب بشكل كبير من معيار لوسون — الحد المطلوب الذي بعده يبدأ تفاعل الاندماج في تحقيق الاكتفاء الذاتي. يربط معيار لوسون بين درجة الحرارة والكثافة وزمن الاحتجاز للبلازما: إذا تجاوز حاصل ضربها عتبة معينة، فإن الطاقة المنبعثة تتجاوز تكاليف الحفاظ على التفاعل. الدوار الذي يضغط البلازما قد يكون هو الطريق المختصر نحو الطاقة النظيفة الذي بحثت عنه البشرية منذ منتصف القرن الماضي.