Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
منوعات

اختراق الاندماج النووي حيث يقوم العلماء بكسر الكود الحيوي لمصدر الطاقة “الكأس المقدسة” – Express

الاندماج النووي هو عملية تحدث بشكل طبيعي في النجوم مثل الشمس ، حيث يتم أخذ نوى الهيدروجين ودمجها لتكوين الهيليوم – مما يؤدي إلى إطلاق كميات هائلة من الطاقة في هذه العملية. يُطلق على الاندماج اسم مصدر الطاقة “الكأس المقدسة” ، ولديه القدرة على توليد أكثر من أربعة ملايين ضعف كمية الطاقة المنبعثة من تفاعل كيميائي مكافئ – مثل حرق الفحم أو النفط أو الغاز – وأربعة أضعاف الانشطار النووي ، الذي ينطوي على انقسام الذرات.

يتطلب الاندماج درجات حرارة وضغوطًا شديدة للغاية تنشأ في النجوم نتيجة لكتلتها الهائلة وجاذبيتها.

يتطلب تحقيق نفس الظروف على الأرض محاصرة بلازما فائقة السخونة – حالة مشحونة من المادة تتكون من إلكترونات حرة ونواة ذرية – داخل مجال مغناطيسي على شكل كعكة دائرية في آلة تسمى توكاماك.

ومع ذلك ، من المعروف أن هذه الأجهزة تخضع لانهيارات محيرة للحرارة تليها اضطرابات كبيرة في البلازما يمكن أن تلحق الضرر بالمفاعل المحيط.

في دراستهم ، قام الدكتور مين-جو يو من مختبر برينستون لفيزياء البلازما التابع لوزارة الطاقة الأمريكية وزملاؤه بتتبع هذا الانهيار إلى الاضطراب ثلاثي الأبعاد للمجالات المغناطيسية التي تحصر البلازما فائقة السخونة.

قال الدكتور يو: “لقد اقترحنا طريقة جديدة لفهم خطوط المجال ، والتي عادة ما تم تجاهلها أو وضعها بشكل سيئ في الدراسات السابقة.”

من خلال عمليات المحاكاة التجريبية ، وجد الفريق أن البلازما كانت قادرة على الهروب بسرعة من الحبس إذا كان المجال المغناطيسي مضطربًا بسبب عدم الاستقرار في البلازما.

تم إطلاق البلازما ذات المليون درجة من سجنها المغناطيسي ، وهي قادرة على ضرب جدران مفاعل الاندماج المحيط بها وإحداث أضرار جسيمة.

قال المؤلف المشارك للورقة وزميله فيزيائي البلازما ، Weixing Wang: “في حالة الاضطراب الرئيسية ، تصبح خطوط الحقل مضطربة تمامًا ، مثل السباغيتي ، وتتصل بسرعة بالحائط.

“هذا يجلب طاقة حرارية بلازما هائلة ضد الجدار.”

ما لم يكن معروفًا من قبل هو ما يسمى بـ “الهيكل” – أو الشكل ثلاثي الأبعاد – الذي تأخذه خطوط المجال المغناطيسي عندما تتشوش بسبب عدم الاستقرار المضطرب في بلازما الاندماج.

وجد الباحثون أن الطوبولوجيا المضطربة تشكل “تلالًا ووديانًا صغيرة”. تحبس الأخيرة جزيئات البلازما ، بينما تسمح التلال لها “بالتدحرج” والتأثير على جدران مفاعل توكاماك المحيط.

اقرأ المزيد: بريطانيا تستعد لخروج بريطانيا من الاتحاد الأوروبي لتسويق الاندماج النووي بصفقة أمريكية

قال الدكتور يو إن ما جعل الطوبولوجيا صعبة الفهم هو الطبيعة المعقدة للتفاعلات بين المجالات الكهربائية والمغناطيسية داخل المفاعل.

واختتم قائلاً: “يقدم هذا البحث رؤى فيزيائية جديدة حول كيفية فقدان البلازما لطاقتها تجاه الجدار عندما تكون هناك خطوط مجال مغناطيسي مفتوحة.

“سيكون الفهم الجديد مفيدًا في إيجاد طرق مبتكرة لتخفيف أو تجنب التبريد الحراري واضطرابات البلازما في المستقبل.”

نُشرت النتائج الكاملة للدراسة في مجلة Physics of Plasmas.

اظهر المزيد
زر الذهاب إلى الأعلى