في الخريف الماضي، كشفت شركة (لوكهيد مارتن) عن تصميم مفاعل اندماجي جديد، تدعي بأنه سيكون قادراً على توفير الطاقة للمنازل وللسيارات خلال عقد من الزمن، وعلى الرغم من أن هذا الادعاء الواسع التفاؤل يذكرنا بالقول الذي أصبحنا نسمعه منذ أكثر من قرن بأننا لا نحتاج إلّا لعشر سنوات للحصول على مفاعل انصهاري، إلّا أن التجارب الجديدة تشير على ما يبدو بأننا أصبحنا قريبين حقاً.
تعتبر فكرة المفاعل الانصهاري بسيطة جداً من الناحية النظرية، حيث أن كل ما عليك فعله هو استخراج نظائر الهيدروجين من الماء والليثيوم، ومن تعمل على تسخين الوقود الناتج إلى ملايين الدرجات الحرارية، وبذلك تخلق الحالة الرابعة للمادة وهي البلازما، عند هذه المرحلة ستتسارع حركة النوى حتى تتصادم وتندمج مشكلة بذلك الهليوم ومطلقة الطاقة، وبهذا يمكن الحصول على طاقة نظيفة لا حدود لها.
لكن عند تطبيق هذه النظرية على أرض الواقع، فإن الأمر لا يعود يبدو بهذه السهولة، فإذا لم يتم ضغط البلازما وتسخينها باستمرار لجعل النوى تندمج معاً، فإن رد الفعل سيتلاشى إلى العدم، حيث يصبح من الصعب جداً أن تستطيع احتواء شيء بمثل هذه الطاقة الهائلة التي تقارب طاقة النجوم، ولكن مع ذلك، فهناك اليوم أكثر من عشرة فرق تتسابق لتصنيع مفاعل اندماجي مستدام، وهناك ثلاث استراتيجيات يمكن أن تؤدي هذه المهمة.
- استخدام مغناطيس ضخم لتقييد البلازما:
سيبدأ هذا العام بناء المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER) في فرنسا، وسيكون هذا المفاعل على شكل كعكة دونات وبحجم محطة لتوليد الطاقة، وسيتضمن حدوث تفاعل اندماجي في مجال مغناطيسي، وأنبوب شفط للطاقة من خلال جدرانه المعدنية، ويأمل العلماء أن يستطيعوا البدء بإجراء تفاعل تجريبي خلال العقد المقبل.
- جدران عاكسة ضمن مفاعل مدمج:
يتضمن تصميم (لوكهيد) صف من اللفائف المغناطيسية التي تؤلف جداراً عاكساً لاحتواء البلازما، وهذا المفاعل ذو النطاق الصغير سيسمح للعلماء بالتحكم بالأجهزة التجريبية بطريقة أكثر سهولة مما يمكن أن يقوموا به مع مفاعل بحجم (ITER)، والجدير بالذكر بأن (لوكهيد) تشير إلى أنها قامت بتشغيل هذا المفاعل بالفعل 200 مرة حتى الآن ولكن لم يتم التصريح ببيانات عن النتائج بعد.
- القيام بانفجار صغير جداً عن طريق الليزر:
في منشأة الإشعال الوطنية، يتبع العلماء نهجاً مختلفاً لإجراء الانصهار، حيث أنهم يطلقون العشرات من إشعاعات الليزر ضمن حبة صغيرة الحجم من الديوتيريوم والتريتيوم الصلب، وهذا يؤدي إلى انهيار الوقود الهيدروجيني في جزء من المليار من الثانية وتحوله إلى بلازما كثيفة تعطي دفعات من الطاقة، وفي العام الماضي، استطاع العلماء انتاج أول شبكة للتفاعل الاندماجي الإيجابي، وهذا يعني أنهم استطاعوا الحصول على طاقة أكثر قليلاً من البلازما التي أدخلوها إلى التفاعل.