مشاكل تطور طاقة الاندماج

يحلم حلم وفرة الطاقة لأكثر من نصف قرن بوعي ليس فقط المتخصصين ، ولكن أيضًا الأشخاص العاديين. كل عام ، تزداد احتياجات الطاقة ، في حين أن تكلفة الموارد الأحفورية تتزايد أيضًا. والوقت يقترب عندما تنفد الموارد غير المتجددة. ما الذي ستفعله البشرية بعد ذلك ، المدلل بتوافر مصادر الطاقة الكهربائية والحرارية وغيرها من مصادر الطاقة؟

منذ حوالي قرنين من الزمان ، عندما فتحت الآبار الأولى الوصول إلى مخازن الوقود الهيدروكربونية الموجودة تحت الأرض ، لم يفكر سوى عدد قليل من الناس في السرعة التي يمكن أن يجفوا بها. لكن الاستخدام المتفشي للوقود الأحفوري ، بالإضافة إلى تلبية احتياجات الطاقة البشرية ، أدى إلى تلوث بيئي وحشي ووضع البشرية على شفا البقاء. حان الوقت للبحث عن بديل للمواد الخام الأحفورية ، لاستخدام مصادر الطاقة المتجددة.

لكن عليك فقط رفع رأسك ، والنظر إلى الشمس ، وهنا ، مصدر طاقة لا ينضب. هذه هي طاقة الانصهار النووي الحراري لنواة الضوء. بعد الاختبارات الأولى للقنابل الهيدروجينية ، سادت نشوة القدرة الكلية بين علماء الفيزياء: جهد واحد ، وسيتم وضع تفاعلات نووية حرارية في خدمة البشرية. ولكن مر أكثر من نصف قرن ، ولم تحل بعد مشكلة التوليف المتحكم فيه.

ما الذي يعيق تحقيق حلم عدة أجيال من علماء الفيزياء؟ بعد كل شيء ، فإن تفاعلات الانصهار هي أكثر العمليات شيوعًا في الكون والتي تعمل بنجاح في أحشاء النجوم منذ أكثر من عشرة مليارات سنة.

ولكن لإعادة إنتاج العمليات التي تحدث داخل النجوم ، تبين أنها صعبة للغاية. درجة حرارة تصل إلى مئة مليون درجة وضغط لمئات الآلاف من الأجواء - في هذه الظروف يمكن تجميع نوى الهيدروجين معًا بحيث تبدأ القوى النووية في العمل ويتم إطلاق الطاقة.

اقتربت عقود من العمل الشاق والمليارات من الدولارات التي تم إنفاقها من بناء منشآت تجريبية يمكن فيها إضاءة أشعة الشمس الصغيرة.

ولكن هناك عددًا كبيرًا من المشكلات الفنية التي تنتظر الحل. لا يكفي إشعال اللهب النووي الحراري والحفاظ عليه بثبات. بعد كل شيء ، لا يزال من الضروري تحويل الطاقة من البلازما مع درجة حرارة عشرات الملايين من الدرجات. ما المبرد سوف تكون قادرة على استقبال ونقل هذه الكمية من الطاقة؟

وهناك العديد من الأسئلة المماثلة. حتى اللحظة التي يدور فيها البخار الساخن توربين المولد ويتدفق التيار الناتج عن المحطة النووية الحرارية عبر الأسلاك ، فإن أكثر من عقد من الزمن سيمر. يتوقع بعض المشككين أنه لا يمكن استخدام طاقة دمج نوى الضوء. وينبغي توجيه الموارد المالية والموارد الفكرية لتطوير مصادر الطاقة الأخرى: الطاقة الحرارية الأرضية ، المد والجزر أو طاقة الرياح.

بالإضافة إلى الصعوبات التقنية ، لا ينبغي إهمال سلامة مفاعلات الاندماج. على الرغم من جاذبيتها واستخدام المواد الخام الآمنة نسبيًا في شكل الديوتريوم والليثيوم ، فإن عملية الاندماج النووي نفسها تترافق مع إطلاق الطاقة في شكل إشعاع صلب.

يمكن أن يسبب امتصاص الإشعاع الإشعاع المستحث في المواد الهيكلية للمفاعل. سيتم بناء المفاعلات بسعة وحدة كبيرة ، لذلك في حالات الطوارئ ، قد يكون للإطلاق الفوري للطاقة الحرارية العادية عواقب وخيمة.

لكن كل هذه المشاكل الفيزيائية والمهندسية تدرك جيدًا. هناك شيء واحد مفقود: حتى إدراك حتمية "جوع" الطاقة القادمة وحسن نية حكومات الدول الصناعية الرائدة.

تم إنفاق مبالغ ضخمة من المال ويتم إنفاقها على إنشاء أنواع جديدة من الأسلحة.إذا كانت هذه الأموال تهدف إلى حل مشاكل الطاقة للبشرية ، فمن الممكن بالفعل أننا استخدمنا بالفعل طاقة الاندماج النووي الحراري.