يقترب العلماء خطوة واحدة من تحقيق الهدف النهائي: إنتاج درجات حرارة عالية بما يكفي للحفاظ على الاندماج ، ورد الفعل الذي يشغل شمسنا والمستقبل المحتمل لإنتاج الطاقة العالمية. حقق الباحثون في مختبر رذرفورد أبليتون في أوكسفوردشاير ، المملكة المتحدة ، درجات حرارة أعلى من سطح الشمس ، 10 ملايين كلفن (أو مئوية) ، باستخدام ليزر بيتوات واحد قوي يسمى فولكان. تتجاوز هذه التجربة البحث عن قوة الاندماج. يولد توليد درجات الحرارة المرتفعة هذه ظروف الأحداث الكونية مثل انفجارات السوبرنوفا والأجسام الفلكية مثل الأقزام البيضاء وأجواء النجوم النيوترونية ...
هذا بعض البحث الرائع نجح تعاون دولي من باحثين من المملكة المتحدة وأوروبا واليابان والولايات المتحدة في تسخير ما يعادل 100 مرة من إنتاج الطاقة العالمي في بقعة صغيرة ، بقياس جزء من عرض الشعر البشري. هذا ضخم من الطاقة (ألف مليون مليون واط ، أو ما يكفي للطاقة عشرة تريليون ركزت مصابيح الإضاءة بقدرة 100 وات على حجم يبلغ حوالي 0.000009 مترًا (9 ميكرون) عرضًا (أخذت قيمة قطر شعرة الإنسان 90 ميكرومتر ، وفقًا لقياس Piezo Technology ، إذا كنت مهتمًا). يعد هذا تحسنًا كبيرًا في الاختبارات السابقة ، حيث يقاس الحجم المُسخن 20 مرة أصغر من هذه التجربة الجديدة. تم تحقيق هذا الإنجاز من خلال استخدام ليزر فولكان من Rutherford Appleton.
كان ليزر بيتوات قادرًا على تحقيق هذه القوة الهائلة من خلال إيصال نبضة قصيرة جدًا على الهدف. بعد كل شيء ، لم يعاني الكوكب من انقطاع التيار الكهربائي أثناء تشغيل الليزر ، فالليزر قادر على تضخيم كمية الطاقة المتاحة من خلال التركيز على الحجم المجهري لفترة قصيرة من الزمن. فجّر فولكان هدفه بشعاع ليزر بيتوات واحد لمجرد 1 بيكوالثانية (مليون من المليون من الثانية). قد يبدو هذا ضئيلًا ، لكن هذه الفترة المجهرية سمحت بتسخين المادة المستهدفة إلى 10 مليون كلفن.
لا تسمح هذه الاختبارات للعلماء فقط بدراسة ما يحدث عندما يتم تسخين المادة إلى مثل هذه النهايات المتطرفة ، ولكنها تمهد أيضًا الطريق إلى أشعة ليزر أكثر قوة تدمج نوى الهيدروجين والديوتريوم والتريتيوم. عندئذٍ قد يكون الانصهار النووي المكتفي ذاتيًا ممكنًا ، مما يفتح بوابة إلى مصدر ضخم للطاقة. من الممكن أن يستخدم مفاعل الاندماج المستقبلي ليزرًا قويًا ومركزًا لبدء أحداث الاندماج ، مما يسمح للطاقة التي ينتجها كل تفاعل لتشغيل الطاقة التالية. هذا هو أساس الاندماج النووي المكتفي ذاتيا.
“هذا تطور مثير - لدينا الآن أداة جديدة لدراسة المواد الساخنة والكثيفة حقًا"- البروفيسور بيتر نوريس ، باحث ممول من STFC وعالم فولكان.
فولكان لديها بعض المنافسة الشديدة بالرغم من ذلك. في الولايات المتحدة ، حطم ليزر تكساس بيتاوات الرقم القياسي لأقوى ليزر منذ بضعة أيام ، ووصل إلى طاقات تزيد عن بيتوات واحد. لكن خطط ليزر أكبر في المملكة المتحدة ، Hiper (أبحاث طاقة الليزر عالية الطاقة) ، ستكون أكثر قوة وتهدف إلى استكشاف قوة الانصهار.
المصدر: تلغراف
