بعد أكثر من 40 عامًا، لا يزال المفاعل النووي البريطاني يسجل أرقامًا قياسية.
في أحدث جولة من التجارب، أطلقت المركبة الأوروبية المشتركة (JET)، الموجودة في كولهام، أوكسفوردشاير، ما مجموعه 69 ميجاجول من الطاقة خلال خمس ثوان.
على الرغم من أن إنتاج الطاقة ليس ضخمًا، إلا أنه يعد رقمًا قياسيًا عالميًا ويقدم وعدًا لمستقبل الطاقة النووية لتزويد منازل الناس بالطاقة.
يحتوي JET، الذي تم بناؤه في أواخر السبعينيات، على بلازما دوامية تم تسخينها إلى 150 مليون كلفن، أي أكثر سخونة بعشر مرات من مركز الشمس.
عند درجات الحرارة هذه، تندمج ذرات الهيدروجين لتشكل الهيليوم، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة مستدامة في عملية يمكن أن تضع حدًا للوقود الأحفوري.
تم بناء مشروع توروس الأوروبي المشترك (JET، في الصورة) في منطقة صناعية خارج أكسفورد في عام 1978 – وقد حقق الآن رقمًا قياسيًا عالميًا جديدًا من خلال إطلاق إجمالي 69 ميجاجول من الطاقة
بدأ JET عملياته في عام 1983، ولكن من المقرر الآن أن يتم إخراجه من الخدمة، بعد أن أنهى عملياته العلمية في نهاية ديسمبر.
ويُنظر إلى المنشأة البريطانية، التي يقال إن تكاليف تشغيلها تتراوح بين 20 و30 مليون جنيه إسترليني سنويًا، على أنها سابقة للمفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي (ITER) الذي تبلغ تكلفته 22.5 مليار دولار (15.9 مليار جنيه إسترليني) والذي يجري بناؤه في فرنسا.
قال وزير الطاقة النووية والشبكات في المملكة المتحدة أندرو باوي: “إن تجربة الاندماج النهائية لـ JET هي بمثابة نجاح مناسب بعد كل العمل الرائد الذي تم إنجازه في المشروع منذ عام 1983”.
“نحن أقرب إلى طاقة الاندماج من أي وقت مضى بفضل الفريق الدولي من العلماء والمهندسين في أوكسفوردشاير.”
تم تسجيل الرقم القياسي الجديد للطاقة لـJET باستخدام 0.2 ملليجرام فقط من الوقود، وهو نفس وزن حبة واحدة من حبوب اللقاح تقريبًا.
لكن إنتاج الطاقة الناتج (69 ميجاجول) يكفي لتسخين الماء لصنع حوالي 600 كوب من الشاي.
كما أنه يفوق رقمه القياسي السابق البالغ 59 ميغاجول الذي تم تسجيله قبل أكثر من عامين.
وإذا تم تشغيله بشكل مستمر عند 69 ميجاجول، فسيكون قادرًا على توفير الطاقة لحوالي 12000 أسرة بشكل مستمر.
تم بناء JET كمنشأة بحثية لإظهار الإمكانات الواعدة للاندماج النووي لإنتاج الطاقة.
ولكنها يمكن أن تكون بمثابة الأب الروحي لمحطات طاقة الاندماج النووي في جميع أنحاء العالم التي توفر الطاقة مباشرة للشبكة والكهرباء لمنازل الناس.
يمكن لمحطات الطاقة الاندماجية أن تقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن قطاع توليد الطاقة، من خلال الابتعاد عن استخدام الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز.
وإذا أمكن تسخير تجارب الاندماج النووي على نطاق أوسع كثيرا، فإن المفاعلات الأكثر سخونة من أي شيء آخر في النظام الشمسي سوف توفر طاقة نظيفة لا حدود لها. توكاماك إنيرجي هي شركة خاصة مقرها في مركز كولهام للطاقة الاندماجية في أوكسفوردشاير
أعلنت هيئة الطاقة الذرية البريطانية أن مفاعل توروس الأوروبي المشترك (JET)، وهو أكبر وأقوى مفاعل تشغيلي يُسمى توكاماك، قد أنتج رقمًا قياسيًا عالميًا يبلغ إجماليه 59 ميجا جول من الطاقة الحرارية من الاندماج خلال فترة خمس ثوانٍ.
في الصورة انطباع فني لمنشأة JET في مركز كولهام للطاقة الاندماجية، أوكسفوردشاير
وقال السير إيان تشابمان، الرئيس التنفيذي لهيئة الطاقة الذرية في المملكة المتحدة: “لقد عملت JET في ظروف قريبة من ظروف توليد الطاقة قدر الإمكان مع المرافق الحالية”.
سيكون إرثها منتشرًا في جميع محطات توليد الطاقة المستقبلية.
“له دور حاسم في تقريبنا من مستقبل آمن ومستدام.”
مثل مفاعلات الاندماج الأخرى، يعتبر JET بمثابة توكاماك، وهو نوع من البنية يستخدم مجالات مغناطيسية قوية لحصر “البلازما” في شكل كعكة الدونات.
يتم تسخين غاز الهيدروجين داخل الوعاء ليتحول إلى البلازما، وهي عبارة عن حساء من الجسيمات الموجبة الشحنة (الأيونات) والجسيمات سالبة الشحنة (الإلكترونات).
في التوكاماك، يتم احتجاز البلازما وضغطها بواسطة المجالات المغناطيسية حتى تبدأ جزيئات البلازما النشطة في الاصطدام.
عندما تندمج الجسيمات لتكوين الهيليوم، فإنها تطلق كميات هائلة من الطاقة، لمحاكاة العملية التي تحدث بشكل طبيعي في مركز النجوم.
بقطر يبلغ حوالي 20 قدمًا (ستة أمتار)، فإن JET ليس أكبر مفاعل اندماج نووي في العالم.
والمفاعل الياباني، المسمى JT-60SA، والذي تم تشغيله مؤخرًا في ناكا شمال طوكيو، عبارة عن آلة مكونة من ستة طوابق ويبلغ ارتفاعها 50 قدمًا وعرضها 44 قدمًا.
تعمل طاقة الاندماج عن طريق اصطدام ذرات الهيدروجين الثقيلة لتكوين الهيليوم، مما يؤدي إلى إطلاق كميات هائلة من الطاقة في هذه العملية، كما يحدث بشكل طبيعي في مراكز النجوم.
سيكون JT-60SA، الذي تم بناؤه وتشغيله بشكل مشترك من قبل أوروبا واليابان، أكبر مفاعل اندماجي في العالم حتى الانتهاء من ITER في فرنسا.
ويجري بناء واختبار مفاعلات أخرى أصغر حجمًا، بما في ذلك المفاعل ST40 في أوكسفوردشاير، وهو أكثر سحقًا وضغطًا مقارنةً بالمفاعلات الأخرى “على شكل كعكة الدونات”.
يختلف الاندماج عن الانشطار (التقنية المستخدمة حاليًا في محطات الطاقة النووية)، لأن الأول يدمج نواتين ذريتين بدلاً من تقسيم إحداهما (الانشطار).
وعلى عكس الانشطار النووي، لا يحمل الاندماج النووي خطر وقوع حوادث نووية كارثية -مثل تلك التي شهدناها في فوكوشيما في اليابان عام 2011- وينتج نفايات مشعة أقل بكثير من محطات الطاقة الحالية، كما يقول مؤيدوها.