سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية – 21 أغسطس 2025: كَشَفَ علماء أمريكيون عن طريقة مبتكرة قد تُنهي معضلتين في آن واحد: التخلص الآمن من النفايات النووية عالية الإشعاع، وتوفير وقود نادر وحيوي لمستقبل الطاقة النظيفة. إذ يطور باحثون في مختبر لوس ألاموس الوطني طريقة لإعادة تدوير آلاف الأطنان من المخلفات النووية لإنتاج “التريتيوم”، وهو نظير هيدروجيني ثمين يُعد عصب مفاعلات الاندماج النووي، وذلك في ظل معاناة الولايات المتحدة من نقص حاد فيه وغياب القدرة على إنتاجه محليًا.
محاكاة حاسوبية تكشف آلية واعدة
أجرى الفيزيائي تيرينس تارنوفسكي وفريقه سلسلة من عمليات المحاكاة الحاسوبية لتصميمات مفاعلات نظرية قادرة على تحقيق هذا الإنجاز. تعتمد الآلية المقترحة على استخدام مُسرِّع للجسيمات لإطلاق تفاعلات انشطار ذرية يمكن التحكم بها داخل النفايات النووية. أوضحت المحاكاة أنه مع انقسام الذرات، تنطلق نيوترونات تؤدي بعد سلسلة من التحولات النووية إلى إنتاج التريتيوم. تتميز هذه الطريقة بمستوى أمان عالٍ، حيث تمنح ميزة المُسرِّع المشغلين القدرة على بدء التفاعلات أو إيقافها بشكل فوري، على عكس التفاعلات المتسلسلة التي يصعب السيطرة عليها في مفاعلات الانشطار النووي التقليدية.
جدوى اقتصادية وطاقة نظيفة للمستقبل
تُظهر النتائج الأولية جدوى اقتصادية وتقنية كبيرة، حيث يُقدَّر أن نظامًا نظريًا يعمل باستطاعة 1 جيجاواط يمكنه إنتاج حوالي 2 كيلوغرام من التريتيوم سنويًا، وهي كمية تفوق بأكثر من 10 أضعاف ما يمكن لمفاعل اندماجي إنتاجه بنفس القدرة الحرارية. تكتسب هذه النتائج أهميتها من الندرة الشديدة للتريتيوم، الذي يبلغ سعره التجاري حوالي 33 مليون دولار للكيلوغرام الواحد، ولا يتجاوز إجمالي مخزونه العالمي حاليًا 25 كيلوغرامًا. يعتزم الفريق البحثي، الذي يتلقى تمويله من مختبر لوس ألاموس الوطني والإدارة الوطنية للأمن النووي، الانتقال إلى مرحلة حساب التكلفة الدقيقة للإنتاج وتحسين دقة المحاكاة، مع التخطيط لتطوير نموذج يستخدم ملح الليثيوم المصهور. ومن المقرر أن يعرض تارنوفسكي نتائج بحثه الكاملة خلال الاجتماع الخريفي للجمعية الكيميائية الأمريكية.
.تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
