الولايات المتحدة تخطط لبناء جدار نووي غير قابل للتدمير

حصل علماء أمريكيون على تمويل لابتكار مواد تتحمل الحرارة العالية والإشعاع داخل مفاعلات الاندماج النووي، للاحتفاظ بطاقة الشمس الاصطناعية عند درجة حرارة أعلى من 100 مليون درجة مئوية.

إقرأ المزيد

روسيا.. ابتكار مفاعل نووي "أبدي"

وقد خصصت وزارة الطاقة الأمريكية مبلغ 2.3 مليون دولار لفريق علمي من جامعة كنتاكي برئاسة البروفيسور جون بالك، لابتكار سبائك ومركبات جديدة قادرة على تحمل التعرض للبلازما وتظل قوية وفعالة طوال عمر محطة الطاقة الاندماجية.

ويخلق المفاعل عادة ظروفا قاسية تؤدي إلى تدمير المواد والطلاءات الطبيعية. وتؤدي الفوتونات التي تطلق أثناء عملية الاندماج ذات الطاقة العالية، والاتصال بالجدار الداخلي للمفاعل إلى تدمير سريع. ولهذا السبب ركز العلماء على ابتكار مواد جديدة عن طريق الجمع بين المعادن المقاومة للحرارة، مثل التنغستن مع الكروم والتنتالوم.

ويتميز التنغستن بإحدى أعلى نقاط الانصهار، ولكنه هش. لذلك يسمح إضافة عناصر أخرى بتغيير بنيته، ما يجعل السبائك أكثر مقاومة للإشعاع ودرجات الحرارة المرتفعة. ويستخدم الباحثون أيضا مكونات سيراميكية ذات موصلية حرارية عالية، ما يساعد على توزيع الحمل الحراري بالتساوي ويقلل من احتمالية حدوث الضرر.

وبالإضافة إلى ذلك، يستخدم الفريق التعلم الآلي لنمذجة خصائص المواد وتحسين مقاومتها للإشعاع، ما يسمح بتسريع عملية العثور على التركيبات المثالية للعناصر والتنبؤ بسلوكها في ظل الظروف القاسية.

وتجدر الإشارة إلى أن تمويل المشروع من خلال برنامج ARPA-E، الذي يدعم الدراسات في مجال الطاقة النظيفة. وقد استثمرت الوكالة حتى الآن ما يقرب من 30 مليون دولار في العديد من المبادرات البحثية التي تهدف إلى تسريع تطوير مفاعلات الاندماج التجارية. وإذا أثبتت التكنولوجيا التي يبتكرها علماء جامعة كنتاكي فعاليتها، فإنها ستقرب البشرية من عصر الطاقة الاندماجية الآمنة وبأسعار معقولة. وستكون هذه المفاعلات قادرة على توليد الكهرباء دون انبعاثات الكربون، ما يوفر مصدرا مستقرا للطاقة للأجيال القادمة.

المصدر: mail.ru