حاجة البشر المتزايدة للطاقة، دفعت العلماء إلى محاولة البحث عن مصادر متنوعة ومتجددة

سعّى العديد من العلماء إلى تسخير الاندماج النووي -الطاقة الكامنة في الشمس والنجوم الأُخرى- لتوليد طاقة كبيرة ومستدامة.

صدرت مؤخرًا دراسة جديدة من علماء فيزياء بالمختبر الأمريكي للفيزياء ببرينستون The Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) تتحدث عن كيفية خلق الاندماج الآمن على الأرض; لتوفير الكهرباء بكميات هائلة وغير محدودة.

تعمل مفاعلات الاندماج النووي من خلال الجمع بين العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين في البلازما، التي هي حالة من المادة ساخنة جدًا ومشحونة كهربائيًا.

أثناء عملية الاندماج، يتم دمج نواتين الأخف وزنًا في نواة أثقل; مما يؤدي إلى تحرير طاقة هامّة.

يمكن استخدام البلازما المتحصل عليها في توليد كمية هائلة من الطاقة، لكن منشآت الاندماج المسماة توكاماك tokamaks تواجه مهمة صعبة تتمثل في محاولة إبعاد الشوائب عن التفاعلات التي يُمكن أَن تَحّد من فعالية الاندماج. في حين أَن هدف العلماء هو الحفاظ على البلازما بدرجات حرارة ساخنة تفوق عشر مرات درجة حرارة لب الشمس التي تبلغ حوالي 15 مليون درجة، وهذه الحرارة الهائلة تزيد من تفاعلات الاندماج مؤدّيةً إلى توليد أكبر قدر من الكهرباء.

ما اكتشفه علماء مختبر برينستون لفيزياء البلازما (PPPL) هو طريقة لحقن مسحوق البورون في البلازما; مما يسمح بمزيد من التحكم وخفض الغازات الدفيئة والتخلص من النفايات المُشعّة طويلة المدى.

وقد قال عالم الفيزياء روبرت لونسفورد في مختبر (PPPL) -المُشرف الرئيسي على هذا البحث الذي نُشِر في مجلة “انصهارات نووية” في البيان الصحفي-: “كان الهدف الرئيسي من التجربة، معرفة ما إِذا كان بإِمكاننا وضع طبقة من البورون على الأسطح الداخليّة للمفاعل النووي باستخدام حاقن المسحوق، وحتى الآن تبدو التجربة ناجحة”.

تُستَخدم الطريقة التي ابتكرها العالم لونسفورد وفريقه مادة البورون لمنع مادة التنغستان الموجودة في جدران توكاماك من التفاعل مع البلازما; وذلك لأَنها يُمكن أَن تَتسبب في تبريد جزيئات البلازما; مما يُقَلل من كفاءةِ التفاعل. وقد ابتكر هذا الفريق طريقة للمحافظةِ على حرارة البلازما ثابتة; وذلك بتكوين البورون على الأَسطح الداخليّة التي تلامس البلازما.

كما يسمح استخدام البورون أَيضًا للاندماج النووي بأَن ينتج طاقة كهربائيّة دائمة بلا انقطاع.

كما صرّح لونسفورد بأَنَّ هذه هي الطريقة الوحيدة للوصولِ إلى آلة اندماج نووي ثابتة، ويتوقع هذا العالِم أَنّهُ بحلول عام 2030 سيكون لديهم مفاعلات اندماج ساخنة.