لقد دخل أكبر مشروع علمي للتو مرحلة المفاعل النهائية.

(دان تري) - دخلت تجربة الطاقة النووية الحرارية، التي تعتبر أعظم المساعي العلمية للبشرية، على أمل توفير طاقة غير محدودة، مرحلتها الأكثر أهمية.

يدخل مشروع إيتر، أكبر تجربة للطاقة الاندماجية في العالم ، مرحلته الأهم في قلب بروفانس، جنوب فرنسا. ويُعتبر هذا إنجازًا قد يُسهم في توفير طاقة غير محدودة للبشرية.

إن نجاح هذا المشروع سوف يثبت قدرة البشر على "استبدال" الشمس في خلق مصدر لا نهاية له من الطاقة (الصورة: مارهاريتا ماركو / جيتي إيماجز).

يركز التعاون الدولي المستمر منذ عقود الآن على تجميع قلب المفاعل، وهو ما يمثل الانتقال من مرحلة البناء إلى بناء الآلات.

بعد سنوات من التصميم وشراء المكونات والتخطيط الدقيق للتكامل، بدأ المهندسون بتجميع النواة الداخلية لمحطة طاقة اندماجية. لا يُعد هذا إنجازًا تقنيًا فحسب، بل معلمًا رمزيًا أيضًا، حيث تسعى البشرية إلى إعادة إنتاج عملية توليد الطاقة الشمسية.

إن الأشهر المقبلة، مع تجميع المكونات وترتيبها وتوصيلها، سوف تحدد ما إذا كان مشروع ITER سينجح في خلق أول بلازما له ووضع الأساس للاستخدام التجاري للاندماج النووي.

وقد تم وصف المشروع منذ فترة طويلة بأنه أعظم مسعى علمي للبشرية، حتى أنه أعظم من أول رحلة سير على سطح القمر.

يُوحّد العلم مجددًا البلدان والمختبرات والصناعات عبر القارات في طموح مشترك. ومع تجميع قلب المفاعل، يدخل مشروع ITER مرحلته النهائية والأكثر خطورة.

ايتر: جهد عالمي من أجل الطاقة المستقبلية

يتم بناء المفاعل النووي الحراري لمشروع ايتر في كاراداش بفرنسا (الصورة: Aerovista Luchfotografie/Getty Images).

يعد المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER) جهدًا رائدًا يهدف إلى إثبات أن الاندماج النووي - العملية التي تزود النجوم مثل الشمس بالطاقة - يمكن تسخيرها على نطاق واسع على الأرض.

وفي وقت سابق، أجرت الصين أيضًا تجارب الاندماج النووي، حيث أحرقت طاقة أكثر حرارة من الشمس وأظهرت نتائج واعدة.

يعد مشروع ايتير، الذي تم بناؤه في كاداراش بفرنسا، مشروعًا مشتركًا بين سبعة أعضاء رئيسيين: الاتحاد الأوروبي والصين والهند واليابان وكوريا الجنوبية وروسيا والولايات المتحدة.

يساهم كل عضو من خلال تصنيع وتوريد المكونات والأنظمة، مما يدل على المشاركة الصناعية العالمية ويضمن الملكية المشتركة.

يُساعد هذا النهج أيضًا المشروع على عدم الاعتماد على مصدر تمويل واحد. تُشكّل المساهمة الأوروبية النسبة الأكبر (حوالي 45.6%)، بينما تُساهم الدول الأعضاء المتبقية بنسبة 9.1% تقريبًا.

منذ انطلاقه في منتصف ثمانينيات القرن الماضي، تطور مشروع ITER ليصبح مشروعًا هندسيًا ضخمًا. ولا يهدف إلى توفير الكهرباء فورًا، بل إلى اختبار الجدوى العلمية والتكنولوجية والهندسية لجهاز اندماج نووي بحجم المفاعل.

يتطلب المشروع الحفاظ على حالة البلازما المحترقة، والتحقق من صحة الأنظمة مثل المغناطيسات الفائقة التوصيل، وأنظمة التدفئة، والتشخيص، وتربية التريتيوم، والصيانة عن بعد، وتوفير حجر الأساس نحو محطات الطاقة التجريبية.

وبموجب جدول زمني منقح في أوائل عام 2025، يهدف مشروع ايتر إلى تشغيل بلازما الهيدروجين والديوتيريوم لأول مرة في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين وتحقيق القدرة المغناطيسية الكاملة بحلول عام 2036.

المرحلة النهائية هي اختبار الديوتيريوم والتريتيوم، والتي ستبدأ حوالي عام 2039. وبعد ITER، يخطط العلماء لبناء مفاعل DEMO، والذي يُنظر إليه على أنه حجر الأساس نحو الاندماج النووي التجاري في النصف الثاني من القرن الحادي والعشرين.

إتقان الجوهر: "قلب" الآلة

يشبه قلب المفاعل النووي القلب النابض لجسم حي (الصورة: بيتر هانسن/جيتي إيماجز).

في الأشهر الأخيرة، بدأ مهندسو مشروع إيتر بتجميع قلب المفاعل - هيكل التوكاماك المركزي الذي سيحتوي على البلازما. يتضمن تجميع القلب محاذاة ودمج الملفات المغناطيسية فائقة التوصيل الرئيسية، وخزان التفريغ، وهيكل الدعم، والملف اللولبي المركزي، والمكونات الداخلية الأخرى.

أُعلن مؤخرًا عن اكتمال أحد أهم مكونات المفاعل وأكثرها تعقيدًا، وهو الملف اللولبي المركزي. يُعرف هذا الجزء من قلب المفاعل أيضًا باسم "قلب" الآلة، وهو الآن جاهز للتسليم والتركيب في إيتر.

في هذه الأثناء، يجري تجميع وعاء التفريغ، المكون من تسع غرف حلقية، بموجب عقد مع شركاء صناعيين. وقد مُنحت شركة ويستنجهاوس للكهرباء عقدًا بقيمة 180 مليون دولار أمريكي للحام وربط الغرف الأساسية في وعاء واحد قادر على احتواء البلازما.

عملية تجميع النواة عبارة عن "باليه" دقيق من الهندسة الدقيقة. يجب مراعاة التفاوتات التي تقل عن 1 مم، والمحاذاة، والانكماش الحراري، وظروف التبريد العميق، والتكامل مع أنظمة المصنع. يُشحن كل مكون من منشآتنا الداخلية حول العالم، ويُجهّز ويُختبر ويُدمج بعناية.

هذه عملية بالغة الأهمية ومحفوفة بالمخاطر. يُعدّ تجميع النواة بنجاح إنجازًا بالغ الأهمية على طريق إنتاج أول بلازما. قد يؤدي أي تأخير أو عدم توافق إلى سنوات من التأخير أو إعادة العمل الفني.

ويقال إن مشروع إيتر، الذي يخضع الآن لبناء سريع لمفاعله الأساسي، يدخل اختباره العظيم الأخير، وهو الاختبار الذي قد تحدد نتيجته ما إذا كانت طاقة الاندماج ستصبح القفزة التكنولوجية العظيمة التالية للبشرية.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cong-trinh-khoa-hoc-lon-nhat-vua-buoc-vao-giai-doan-lo-phan-ung-cuoi-cung-20251023003529369.htm