الطاقة النووية اليوم وفي المستقبل

آه، الجو حار! علي الوصول تحت الظل قريبا قبل أن أتبخر. همم. لكن من أين يأتي هذا؟ أعني، كيف تولد الشمس هذا الكم من الحرارة والضوء؟ إنه يسمى الإندماج. تنسحق الأنوية الذرية معا وتطلق الطاقة. أها! مثل محطة الطاقة النووية إذا؟ لا، هذا هو الانشطار إنه شيء مختلف تماما. كيف يكون مختلفا؟ حسنا، ممم، تخيل أن اليوسفي هو البروتونات، والكيوي هو النيوترونات... تتكون معظم الشمس من الهيدروجين والهيليوم. هذه هي أصغر وأخف الذرات. ما يحدث في الشمس هو أن الأنوية الذرية الخفيفة تصطدم ببعضها وتكون ذرات أثقل بنويات ذرية أكبر. نواة الهيدروجين تكَون نواة الهيليوم. لكن شيئا مثيرا يحدث بعد ذلك. إذا وزنا نواتين الهيدروجين اللتان تندمجان معا، ثم وزنا نواة الهيليوم المتكونة، فالوزنان لا يتساويان. ذرة الهيليوم تزن أقل بقليل. الوزن المفقود تحول إلى طاقة: إلى حرارة، وضوء، والإشعاع الذي يسبب لنا الحروق. لذا: فعندما تندمج نواتين معا، وتكونان نواة أكبر، وتتحرر طاقة أثناء ذلك، فهو ما يسمى بالاندماج. عادة تستخدم ذرات ثقيلة جدا في محطات الطاقة النووية وهي اليورانيوم. عندما يصدم نيوترون نواة يورانيوم، تنقسم نواة اليورانيوم، وتتكون نواتين أخف وزنا، بالإضافة للنيوترونات الحرة، ونفس الشيء يحدث أثناء الاندماج. إذا وزنا النيوترونات والنواة المتكونة أثناء الإنقسام، وقارنا ذلك بنواة اليورانيوم الكبيرة التي بدأنا بها، فسنرى أن بعض الكتلة مفقوده. الكتلة المفقودة تحولت إلى طاقة. طاقة حركية في النواتين الجديدتين والنيوترونات الحرة. هذه الطاقة تتحول بعد ذلك إلى حرارة، تستخدم بعد ذلك لتوليد الكهرباء. إنقسام الذرات هكذا يسمى بالانشطار. ولكن هل يجب أن يستخدم الإنشطار في محطات الطاقة النووية؟ إنه خطير ومعقد. ألا يمكننا استخدام الإندماج بدلا منه؟ نعم، حل ذلك وستحصل على جائزة نوبل بالتأكيد! لماذا؟ حسنا، لطاقة الاندماج عدة مميزات عظيمة، مقارنة بطاقة الإنشطار، حيث يمكن صناعة الوقود من مياه البحر العادية ومعدن معروف يسمى الليثيوم. أقل من جرام واحد من هذا الوقود يكفي لحاجة شخص واحد من الطاقة لمدة عام كامل! ولا تتخلف عنه الكثير من المواد المشعة، ولا يوجد التفاعل المتسلسل الذي يمكن أن يصبح خطيرا. ولكن إذا كان جيدا هكذا، فلم ليس لدينا أي محطات طاقة تعمل بالاندماج؟ لأنه يحتاج لضغط مرتفع، ودرجة حرارة خمسة عشر مليون درجة مئوية، مثل ما يحدث في الشمس. هناك بعض العلماء يعملون بجهد ليطوروا محطات طاقة اندماج على الأرض، بينما يفضل آخرون العمل على تحسين أداء محطات الإنشطار الحالية، ولكن إذا نجحوا في ذلك، فربما نحصل على طاقة أكبر بمائة مرة من الوقود الذي نحصل عليه من التكنولوجيا الحالية، وربما لن نواجه مشكلة تخزين المخلفات الخطرة لزمن طويل. صحيح، عندها لن تكون محطات طاقة الانشطار سيئة كثيرا؟ إذا تمكنوا من تطويرها أكثر فأكثر. لكن ماذا عن الاندماج؟ تخيل الحصول على كل إمداد حياتك من الطاقة من مجرد قطرات ماء. نعم، والفوز بجائزة نوبل أيضا.