طرف فاعل جديد في بحوث الاندماج النووي: كرواتيا تدشّن مرفق الحُزم الأيونية المزدوجة بدعم من الوكالة

في جهاز الاندماج، يتمُّ تسخين النوى إلى درجات حرارة عالية للغاية ما يؤدي إلى اندماجها وإطلاق الطاقة. وقال ريدكاس إنَّ الباحثين في جميع أنحاء العالم أحرزوا مؤخراً تقدّماً مذهلاً في فيزياء الاندماج وفيزياء البلازما. وفي الوقت الحاضر تُجرى بحوث الاندماج النووي وفيزياء البلازما الخاضعة للرقابة في أكثر من ٥٠ بلداً لإثبات الجدوى العلمية للاندماج النووي كمصدر للطاقة.

وقال ريدكاس: "تُجرى تجارب معقّدة وتُطلق مبادرات حول العالم في مجال فيزياء البلازما".  "لكن الأسئلة المهمة ما زالت مفتوحة. وعلى سبيل المثال: كيف لنا أن نعرفَ أنّ المواد ستكون قوية بما يكفي لتحمُّل تفاعل الاندماج بعد أعوام وأعوام من التعرُّض؟ "

يمكن لتكنولوجيا مثل مرفق الحُزم الأيونية المزدوجة في كرواتيا محاكاة ظروف مماثلة - بما في ذلك نواتج التحويل والتلف الناجم عن النيوترونات عالية الطاقة وجُسيمات ألفا التي تأتي من الاندماج - والتي تتعرَّض لها المادة في المفاعلات الاندماجية.

وقال ريدكاس: "باختيار القياسات الصحيحة، والتحكُّم الصحيح في درجة الحرارة، وحُزمتين أيونيَّتين متزامنتين - وبالتالي، الحُزم المزدوجة - تصيبان المادّة، فإننا نخلق محاكاةً للواقع حيث يمكننا الحصول على مؤشر عن كيفية تفاعُل المواد الإنشائية مع قوة الاندماج". "وبهذه الطريقة، يمكننا اختبار أيّ المواد يمكنها أن تصمدَ، وكم ستصمد".

ويتم توجيه الحزمتين نحو عينة فولاذية - المادة المستخدمة عادةً في المفاعلات الاندماجية بسبب متانتها - لمحاكاة كيفية تفاعُل بلازما الاندماج مع هذه المادة وتعديلها. وهذا التفاعل النووي، بالإضافة إلى احتمال إتلاف البنية البلورية للمادة، ينجم عنه نواتج غاز التحويل مثل الهليوم والهيدروجين. وقد يقود ذلك إلى تشكُّل فقاعات داخل الفولاذ، مما قد يؤدي إلى تضخُّم المادة. وبمعرفة كيف ومتى تحدث مثل هذه التفاعلات، يمكن للعلماء تكييف المواد لمواجهة هذه الآثار غير المرغوب فيها.

وكانت الوكالة والمنظمة الدولية لطاقة الاندماج المعنية بالمفاعل التجريبي الحراري النووي الدولي قد اتفقتا الشهر الفائت على تعزيز تعاونهما في مجال بحوث الاندماج النووي والأنشطة ذات الصلة بهدف تحقيق إنتاج الطاقة الاندماجية على مستوى الصناعة ومحطات القوى النووية في الأجل الطويل. والمفاعل التجريبي الحراري النووي الدولي (ITER) هو مفاعل تجريبي دولي قيد التشييد في فرنسا، وهو يمثّل أحد أكثر تجارب الاندماج النووي تقدُّماً وأحد أكبرها في العالم. وفي موازاة ذلك، ستعمل مرافق الحُزم المزدوجة مثل المرفق الموجود في معهد رودر بوكوفيتش، أو مبادرة DONES الجديدة التي يقودها الاتحاد الأوروبي في إسبانيا، وهو مصدر نيوتروني مخصَّص للاندماج، على تعزيز البحوث في اختبار المواد.