(SeaPRwire) – بعد منتصف الليل بقليل على يوم 5 ديسمبر 2022، تم إيقاظ ديف شلوسبيرغ، وهو فيزيائي تجريبي في مرفق الإشعال الوطني (NIF)، عن طريق اتصال هاتفي. كان من المقرر إجراء تجربة باستخدام مصابيح ليزر NIF الضخمة تلك الليلة. قبل الذهاب إلى الفراش قبل بضع ساعات، كان قد طلب من أليكس زيلسترا، أحد الفيزيائيين في فريقه، أن يتصل به “إذا حدث أي شيء مثير للاهتمام”. الآن كان زيلسترا يرى بيانات لم تسجلها منشأة NIF من قبل. كانت تبدو أنها تظهر أن العلماء حققوا خطوة ضخمة في رحلة عقود طويلة لإعادة إنتاج مصدر الطاقة الذي يدير الشمس.
كان باحثون في هذه المنشأة في ليفرمور، كاليفورنيا، قد قضوا أكثر من 13 عامًا يحاولون ويفشلون في تحقيق الإشعال الاندماجي، أي أن التفاعل ينتج طاقة أكبر مما يضعه العلماء فيه. كان بعض المراقبين الخبراء يعتقدون أنه لن يعمل أبدًا. ومع ذلك، هناك، في قاعدة بيانات التجربة التابعة للمنشأة كانت الأدلة. في الساعة 01:03:50 صباحًا، كانت 192 مصباح ليزر قوية تابعة لـ NIF قد ضربت 2.05 ميجا جول (MJ) من الطاقة على أسطوانة ذهبية صغيرة، مما حول تلك الأشعة فوق البنفسجية إلى أشعة إكس قوية أحاطت بكبسولة ماسية صغيرة تحتوي على نظيري الهيدروجين، الديوتيريوم والتريتيوم. لللحظة القصوى، انهار الداخل من تلك الكبسولة إلى 100 مرة كثافة الرصاص، مما أجبر ذرات الهيدروجين على الاندماج إلى الهيليوم وتحويل كمية صغيرة من الكتلة إلى طاقة هائلة. بعد حوالي 70 تريليون من الثانية في وقت لاحق، انفجرت الكبسولة، مطلقة 3.15 MJ من الطاقة، مما يعادل حوالي ثلاثة أعواد ديناميت.
كانت النتيجة عجبا علميا، إنجازا كان الباحثون يأملون في خلقه في مختبر منذ بدأ علماء في مناقشة فكرة استخدام الاندماج النووي المتحكم فيه لإنتاج الكهرباء في الخمسينيات من القرن الماضي. تلك الفكرة – إعادة إنتاج التفاعل الذي يغذي النجوم عن طريق اصطدام ذرات الهيدروجين معًا لتشكيل الهيليوم – يمكنها نظريًا توفير كميات كهرباء تقريبًا غير محدودة وخالية من الانبعاثات دون أي مخاطر أمنية أو مشاكل التخلص من النفايات التي تواجه مفاعلات الانشطار النووي. ومع ذلك، فإن إثبات هذه العملية في المختبر قد تجاوز العلماء والمهندسين لعقود.
منذ افتتاحه في عام 2009، سعى NIF لاتباع أحد النهج لمواجهة هذه التحديات: إجبار تلك ذرات الهيدروجين على الاتحاد عن طريق ضربها بأشعة ليزر قوية بهدف الوصول إلى الإشعال، كما هو مقصود في اسم المنشأة، وهو خطوة حاسمة إذا كانت التقنية ستجد استخدامًا كمصدر للطاقة النظيفة يومًا ما. الآن، بعد عقد ونصف من الزمن، تجددت الآمال بأن الحلم قد يتحقق يومًا ما.
ليس أن الباحثين قريبون من استخدام أي طاقة ينتجونها في منشأتهم ذات الحجم الاستاد لتوليد الكثير من أي شيء. ليس NIF محطة طاقة، والطاقة الكهربائية التي يسحبها مصابيحها الضخمة من الشبكة (مئات المرات أكثر مما ينتجه في غرفة الهدف) تفوق بكثير أي شيء يمكنه أن يأمل في إنتاجه. ومع ذلك، فقد حقق انجازًا مهمًا في ذلك اليوم في ديسمبر. كما انتشرت الأنباء عنها، امتدت حمى الاندماج حول العالم؛ أعلنت وزيرة الطاقة الأمريكية جينيفر غرانهولم أنها شاهدت “بداية قرن جديد”. تمتع رواد صناعة الطاقة الاندماجية بالآمال الجديدة المتجددة لمجالهم.
ومع ذلك، حتى في خضم احتفالاتهم، تزايد الضغط على NIF لتكرار تلك النتائج بسرعة لإثبات أن التجربة الثورية لم تكن مصادفة، ثم السعي لزيادة معدلات الطاقة الاندماجية بعد ذلك. تابعت TIME العلماء في NIF خلال الرحلة التي تلت تحقيق الإشعال تلك السنة – واحدة من الصعوبة والفخر، واليأس والنشوة، شهادة على الابتكار والتصميم لدى الباحثين، والدور الفريد للمشاريع الحكومية الممولة في دفع الجهود العلمية الصعبة قدمًا. كما أنها تذكير بالتحدي الهائل المرهق: تحويل الانجاز الأخير إلى مصدر للطاقة النظيفة يمكنه مساعدة عكس مسار الإنسانية بينما لا يزال هناك وقت.
غالبًا ما تستيقظ آني كريتشر في منتصف الليل بأفكار جديدة لوضعها في محاكاتها الحاسوبية. “سيصف زوجي ذلك بأنه اندفاعي”، تقول كريتشر. “أحيانًا أكون ألعب مع أطفالي، ومن ثم أدرك أنني لست فعلًا ألعب معهم. يقولون لي ‘أمي، أنت فقط واقفة’. كنت أجري محادثة كاملة في رأسي حول المحاكاة.”
كعالمة فيزياء تصميمية، فإن مهمتها هي استخدام النماذج الحاسوبية للتنبؤ بأي تعديلات في طول موجة وقدرة شعاع الليزر، وتعديلات على كبسولة الوقود والهولوراوم الذهبي المحيط، والتغييرات غير المحصورة الأخرى التي قد تضغط ذرات الهيدروجين معًا بالطريقة الصحيحة لإنتاج تفاعل اندماجي.
يتم توفير المقال من قبل مزود محتوى خارجي. لا تقدم SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/) أي ضمانات أو تصريحات فيما يتعلق بذلك.
القطاعات: العنوان الرئيسي، الأخبار اليومية
يوفر SeaPRwire تداول بيانات صحفية في الوقت الفعلي للشركات والمؤسسات، مع الوصول إلى أكثر من 6500 متجر إعلامي و 86000 محرر وصحفي، و3.5 مليون سطح مكتب احترافي في 90 دولة. يدعم SeaPRwire توزيع البيانات الصحفية باللغات الإنجليزية والكورية واليابانية والعربية والصينية المبسطة والصينية التقليدية والفيتنامية والتايلندية والإندونيسية والملايو والألمانية والروسية والفرنسية والإسبانية والبرتغالية ولغات أخرى.
كانت كريتشر قد صممت تجربة NIF في أغسطس 2021 أنتجت قياسيًا 1.3MJ من الطاقة الاندماجية باستخدام 1.9 MJ من الطاقة المدخلة – نجاح جاء بفضل التعديلات بما في ذلك نقل المزيد من الطاقة المدخلة إلى الجزء الأخير من إطلاق الليزر. أضافت النتيجة علماء NIF إلى عتبة الإش
