-
العملة الاساسية لكوننا هي الطاقة.
-
انها تضيء بيوتنا,
-
تنمي طعامنا,
-
وتشغل حواسيبنا.
-
يمكننا الحصول عليها (الطاقة) بعدة طرق:
-
حرق الوقود الاحفوري,
-
فصل الذرات,
-
او من اشعة الشمس الساقطة على الخلايا الكهروضوئية.
-
لكن هناك جانب سلبي من لكل شيء.
-
الوقود الاحفوري سام جدا,
-
المخلفات النووية هي ... حسنا, مخلفات نووية,
-
وليس هناك ما يكفي من البطاريات لخزن اشعة الشمس للايام الغائمة بعد.
-
ولحد الان,عمليا يبدو ان للشمس طاقة غير محدودة.
-
هل هناك طريقة يمكننا بها بناء شمس على الارض؟
-
هل يمكننا ان نضع نجماً في زجاجة؟
-
الشمس تضيء نتيجة للاندماج النووي.
-
باختصار - الاندماج هو عملية نووية حرارية,
-
يعني ان المكونات تكون حارة, حارة جدا,
-
ان الذرات تُجَرد من الكتروناتها,
-
حيث تتكون البلازما عندما تكون الانوية والذرات
-
حرة الحركة.
-
لكون الانوية موجبة الشحنة فانها تتنافر فيما بينها.
-
وللتغلب على هذا التنافر
-
يجب ان تكون الذرات سريعة جداً جداً.
-
وفي هذه الحالة,
سريعة جدا تعني حارة جداً:
-
ملايين الدرجات.
-
النجوم تحتال لتصل الى هذه الدرجات.
-
فهي ضخما جدا
والضغط في لبها
-
يولد الحرارة لضغط الانوية معا
-
حتى تندمج الانوية,
-
لتكون انوية اثقل
وتتحرر الطاقة في هذه العملية.
-
انها عملية تحريرطاقة
-
يأمل العلماء ان يتمكنوا من تسخيرها
-
في جيل جديد من محطات توليد الطاقة:
-
مفاعل الاندماج.
-
على الارض, غير ممكن عمليا استخدام هذه الطريقة ذات القوة الهائلة
-
لخلق الاندماج.
-
لذلك اذا اردنا بناء مفاعل
يولد الطاقة من الاندماج,
-
يجب ان نكون اذكياء.
-
حتى الان, ابتكر العلماء
طريقتين لجعل البلازما
-
حارة بما يكفي للاندماج:
-
النوع الاول من المفاعلات
يستخدم حقل مغناطيسي
-
لضغط البلازما
في غرفة على شكل دونات
-
حيث تحدث التفاعلات.
-
مفاعلات الاحتواء المغناطيسي
مثل مفاعل ITER في فرنسا,
-
تستخدم مغانط كهربائية فائقة التوصيل
تبرد باستخدام الهيليوم السائل
-
الى حدود عدة درجات من الصفر المطلق.
-
ما يعني انها تستضيف بعض اكبر تدرجات
الحرارة في الكون المعروف.
-
النوع الثاني,
يدعى الاحتواء بالقصور الذاتي,
-
يستخدم نبضات من الليزر عالي الطاقة
-
لتسخين سطح كتلة من الوقود,
-
مما يجعل كتلة الوقود تنهار,
-
باختصار يجعل الوقود
حار وكثيف بما يكفي للاندماج.
-
في الحقيقة,
-
واحد من اقوى انواع الليزر في العالم
-
يستخدم في تجارب الاندماج
-
في منشأة الإشعال الوطنية
في الولايات المتحدة.
-
هذه التجارب واخرى مشابهة لها حول العالم
-
هي حتى اليوم مجرد تجارب.
-
والعلماء مستمرين بتطوير
هذه التكنولوجيا.
-
وبالرغم من انهم قادرين على تحقيق الاندماج,
-
الان, هي تكلف طاقة لعمل التجربة
-
اكبر من الطاقة الناتجة من الاندماج.
-
هذه التكنولوجيا امامها طريق طويل
-
قبل ان تصبح متاحة تجاريا.
-
او انها لن تكون متاحة ابدا
-
قد يكون من المستحيل جعل مفاعل الاندماج
قابل للتطبيق على الارض.
-
لكن اذا تمكننا من ذلك
فانه سيكون فعال جدا,
-
حيث ان كوب واحد من مياه البحر
-
يمكن ان يستخدم لانتاج طاقة تعادل احتراق برميل نفط
-
مع مخلفات لاتذكر.
-
ذلك لان مفاعلات الاندماج تستخدم
الهيدروجين اوالهيليوم كوقود,
-
ومياه البحر غنية بالهيدروجين.
-
لكن ليس اي هيدروجين يمكن ان يستعمل:
-
نظائر معينة تحتوي نيوترونات اضافية,
تدعى ديوتريوم و تريتيوم,
-
تستخدم لاحداث التفاعلات المطلوبة.
-
الديوتريوم مستقر ويتواجد
بوفرة في مياه البحر,
-
على الرغم من ان العثور على التريتيوم اصعب قليلا
-
فأنه مشع وربما هناك
فقط 20 كيلو غرام
-
منه في العالم
معظمها في الرؤوس النووية الحربية
-
مما يجعله مكلف بشكل لايصدق.
-
لذلك, ربما نحتاج الى هيئة اخرى
لاندماج الديوتريوم بدلا من التريتيوم.
-
هيليوم-3, نظير الهيليوم,
قد يكون بديلاً رائعاً.
-
لسوء الحظ,
-
انه نادر جدا على الارض.
-
لكن في هذه الحالة القمر قد يكون هو الحل.
-
على مدى مليارات السنين,
-
الرياح الشمسية قد سببت تراكم
كميات هائلة
-
من هيليوم-3 على القمر.
-
بدلا من صنع الهيليوم-3,
يمكننا التنقيب عنه.
-
اذا تمكنا من غربلة الغبار القمري للحصول عليه
-
سنحصل على وقود كافي
لتزويد العالم بالطاقة
-
لالاف السنين.
-
حجة اخرى لاقامة قاعدة على سح القمر
-
إذا كنت غير مقتنع مسبقاً.
-
حسنا, ربما تعتقد ان بناء شمس مصغرة
-
لا يزال خَطِراً نوعاً ما.
-
لكنها بالواقع اكثر امناً من معظم انواع
محطات توليد الطاقة الاخرى.
-
مفاعل الاندماج ليس مثل محطة المحطات النووية
-
والتي يمكن ان تنصهر بشكل كارثي.
-
اذا فشل الاحتواء,
-
فان البلازما يمكن ان تتمدد وتبرد وعندها يتوقف التفاعل.
-
ببساطة, انها ليست قنبلة.
-
تسرب الوقود المشع مثل التريتيوم
-
قد يشكل تهديداً للبيئة.
-
التريتيوم يمكن ان يرتبط مع الاوكسجين,
مكوناً ماء مشع
-
والتي تكون خطرة
اذا تسربت الى البيئة.
-
لحسن الحظ, لا يوجد اكثر
من غرامات قليلة من التريتيوم
-
قيد الاستخدام في الوقت الحاضر,
-
لذلك اي تسرب يمكن انهاءه بسرعة.
-
لذلك نحن فقط اخبرناك
-
بان هناك طاقة غير محدودة تقريبا يمكن امتلاكها
-
وبدون تاثير على البيئة
-
من خلال شيء بسيط مثل الماء.
-
اذن, ما هي الفائدة؟
-
الكلفة.
-
نحن ببساطة لانعلم اذا كانت طاقة الاندماج
يمكن العمل بها من الناحية التجارية
-
حتى اذا كان يمكن العمل بها,
سيكون بناءها مكلف جداً.
-
العيب الرئيسي فيها
هو انها تكنولوجيا غير مثبتة.
-
انه اشبه بمقامرة بقيمة عشرة مليارات دولار.
-
والافضل ان تنفق هذه الاموال
على انواع اخرى من الطاقة النظيفة
-
والتي اثبتت فعاليتها مسبقا.
-
ربما يجب ان نقلل خسائرنا.
-
او ربما,
-
عندما تكون الفائدة هي طاقة نظيفة
غير محدودة متاحة للجميع,
-
ذلك قد يستحق المخاطرة
-
فيديو مثل هذا يستغرق مئات الساعات لاعداده
-
وما جعل هذا ممكنا
هو مساهماتكم على موقع patreon.com
-
اذا اردت الاطلاع اكثر عن الطاقة الشاملة هذه قائمة فيديوهات
عن الطاقة النووية, طاقة التكسير والطاقة الشمسية
-
اخبرنا في التعليقات اذا كانت هناك
تقنيات اخرى ترغب ان نشرحها
-
ترجمة Mostafa Majid