Reading Time: 2 minutes

أعلن مركز أبحاث «KSTAR» في المعهد الكوري للطاقة الاندماجية عن بحثٍ مشترك مع جامعة سيول الوطنية وجامعة كولومبيا الأميركية، وأسفر البحث عن نجاح تشغيل البلازما المستمر لمدة 20 ثانية على درجة حرارة أيونية تجاوزت الـ100 مليون درجة مئوية؛ وهو أحد الشروط الأساسية للاندماج النووي.

أجرى مركز «KSTAR» التجربة لأول مرة عام 2018، إلا أنّ مدّة التشغيل لم تتجاوز الـ1.5 ثانية، بينما بلغت مدة التشغيل عام 2019 ثمانية ثوانٍ على درجة حرارة أيونية بلغت 100 مليون درجة مئوية، لكنّ أهمية الإنجاز الأخير تكمن في تمديد وقت تشغيل البلازما الذي تحقّق في التجربة السابقة بأكثر من مرّتين.

لإعادة إحداث تفاعلات الاندماج التي تحدث في الشمس على الأرض، يجب وضع نظائر الهيدروجين داخل جهاز اندماج مثل الذي لدى مركز «KSTAR» لإنشاء حالة من بلازما يتم فيها فصل الأيونات والإلكترونات، وتسخين الأيونات والحفاظ عليها في درجات حرارة عالية.

حتى الآن، كانت هناك أجهزة اندماج أخرى تمكنت من التحكم بالبلازما لفترة وجيزة عند درجات حرارة تصل إلى 100 مليون درجة أو أعلى، لكنّ أحداً منها لم يكسر حاجز الحفاظ على العملية لمدة 10 ثوانٍ أو أكثر؛ إذ إنه الحد التشغيلي للجهاز العادي التوصيل، وكان من الصعب الحفاظ على حالة بلازما مستقرة في جهاز الاندماج عند درجات الحرارة العالية هذه لفترة طويلة.

في تجربة مركز «KSTAR» الأخيرة، حسّن الباحثون أداء وضع «حاجز النقل الداخلي»؛ وهو أحد أوضاع تشغيل البلازما من الجيل التالي الذي تم تطويرها العام الماضي، ونجحت في الحفاظ على حالة البلازما لفترة طويلة من الزمن، متجاوزاً الحدود الحالية لعملية إدارة البلازما فائقة الحرارة.

إنّ نجاح تجربة «KSTAR» في تنفيذ العملية طويلة المدة، عالية الحرارة؛ من خلال التغلب على بعض عيوب أوضاع «حاجز النقل الداخلي»، يجعلنا نقترب خطوة من تطوير تقنيّاتٍ ناجعة لتحقيق طاقة الاندماج النووي.

بدأ مركز «KSTAR» تشغيل الجهاز في أغسطس/آب المنصرم، ويخطّط أن يستمرّ في تجاربه من خلال إجراء ما يبلغ 110 تجربة بلازما تشمل تشغيل البلازما عالي الأداء، وتجارب التخفيف من اضطراب البلازما؛ وهي تجارب بحثية مشتركة مع أبحاث المنظمات الأخرى المَحلية والخارجية.

بالإضافة إلى النجاح في تشغيل البلازما ذات درجة الحرارة العالية، يجري مركز أبحاث «KSTAR» تجارباً على مجموعةٍ متنوعةٍ من الموضوعات؛ بما في ذلك أبحاث المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي، والمصممة لحل المشكلات المعقّدة في أبحاث الاندماج خلال الفترة المتبقية من فترة التجربة.

ستُشارَك نتائج هذه التجربة الرئيسية في مؤتمر الطاقة الاندماجية التابع للوكالة الدولية للطاقة الذرية؛ الذي سيعقَد في مايو/أيار المقبل، فيما يُعتبر الهدف النهائي لـ«KSTAR» هو النجاح في تشغيل مستمر للبلازما لمدة 300 ثانية مع درجة حرارة أيونيّة أعلى من 100 مليون درجة بحلول عام 2025.