فيديو

نص

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

تُرجم من قبل فريق Amara.org