مفاعل الاندماج النووي أكثر حرارة من نواة الشمس بسبع مرات

[إعلان 1]

كوريا الجنوبية بفضل استخدام محول التنغستن الجديد، نجح مفاعل الاندماج النووي KSTAR في الحفاظ على درجة حرارة تبلغ 100 مليون درجة مئوية لمدة 48 ثانية.

مفاعل الاندماج النووي KSTAR في كوريا الجنوبية. الصورة: KFE — مفاعل الاندماج النووي KSTAR في كوريا الجنوبية. الصورة: *KFE*

وصل مفاعل الاندماج النووي المتقدم في كوريا الجنوبية "توكاماك" (KSTAR) التابع للمعهد الكوري لطاقة الاندماج (KFE) إلى درجة حرارة 100 مليون درجة مئوية لأول مرة. وتم تحقيق هذا الإنجاز خلال فترة الاختبار من ديسمبر 2023 إلى فبراير 2024، مما يمثل رقمًا قياسيًا جديدًا لمشروع KSTAR.

نجح KSTAR في الحفاظ على درجة حرارة 100 مليون درجة مئوية لمدة 48 ثانية. وفي الوقت نفسه، تبلغ درجة حرارة قلب الشمس 15 مليون درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، يحافظ المفاعل أيضًا على وضع الحد الأعلى (وضع H) لأكثر من 100 ثانية. الوضع H هو وضع تشغيل متقدم في الاندماج المحصور مغناطيسيًا مع حالة بلازما مستقرة.

تحاكي التفاعلات النووية الحرارية العملية التي تنتج الضوء والحرارة من النجوم. تتضمن هذه العملية دمج نوى الهيدروجين مع عناصر خفيفة أخرى لإطلاق طاقة هائلة. ويأمل الخبراء في استخدام مفاعلات الاندماج لتوليد مصدر غير محدود من الكهرباء الخالية من الكربون.

وفقًا للمجلس الوطني لبحوث العلوم والتكنولوجيا (NST)، فإن إنشاء تقنية يمكنها الحفاظ على درجات حرارة عالية وبلازما عالية الكثافة لحدوث تفاعلات الاندماج بكفاءة عالية على مدى فترات طويلة من الزمن له أهمية قصوى. وقال المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا إن السر وراء هذه الإنجازات العظيمة هو محول التنغستن. هذا هو أحد المكونات الرئيسية في الجزء السفلي من خزان التفريغ في جهاز الاندماج المغناطيسي، حيث يلعب دورًا رئيسيًا في دفع الغازات المهدرة والشوائب خارج المفاعل مع تحمل الحمل الحراري الكبير على السطح.

انتقل فريق KSTAR إلى استخدام التنغستن بدلاً من الكربون في العاكس. يتمتع التنغستن بأعلى نقطة انصهار من بين جميع المعادن. إن نجاح KSTAR في الحفاظ على الوضع H لفترات زمنية أطول يعود أيضًا إلى حد كبير إلى هذا الترقية. مقارنةً بمحوّلات الكربون السابقة، يشهد محوّل التنغستن الجديد زيادةً في درجة حرارة سطحه بنسبة 25% فقط تحت نفس الحمل الحراري. وهذا يُوفّر فوائد كبيرة لعمليات الطاقة الحرارية العالية ذات النبضات الطويلة، وفقًا لـ NST.

إن نجاح محول التنغستن قد يوفر بيانات قيمة لمشروع المفاعل الحراري التجريبي الدولي (ITER). ايتر هو مشروع اندماج نووي دولي ضخم بقيمة 21.5 مليار دولار يجري تطويره في فرنسا بمشاركة العشرات من الدول، بما في ذلك كوريا الجنوبية والصين والولايات المتحدة ودول الاتحاد الأوروبي وروسيا. من المتوقع أن ينتج مفاعل ايتر أول حالة بلازما له في عام 2025 ويبدأ العمل في عام 2035. وسيتم استخدام التنغستن في محول المفاعل.

ثو ثاو (وفقًا للهندسة المثيرة للاهتمام )

[إعلان 2]
رابط المصدر