Language
Country/Area
No result found
من خمسينيات القرن العشرين إلى عام 2024: كيف تطورت تقنية التوكاماك إلى أمل الطاقة اليوم؟
التوكاماك هو جهاز يستخدم مجالات مغناطيسية قوية لحصر البلازما في شكل حلقة متماثلة محوريًا. ومنذ خمسينيات القرن العشرين، تطور هذا المفهوم تدريجيا إلى تكنولوجيا مفاعل الاندماج النووي السائدة، مما جعل الأمل في التغلب تدريجيا على أزمة الطاقة واضحا بشكل متزايد. ستستعرض هذه المقالة تاريخ التوكاماك، وتستكشف تطور التكنولوجيا، وتحلل كيف أصبح مفتاحًا لمستقبل الطاقة لدينا اليوم.
بدءًا من عام 1951، اقترح العالمان السوفييتيان أندريه ساخاروف وإيجور تام مفهوم التوكاماك، وهو تصميم ثوري غيّر مستقبل الطاقة.
أصل تكنولوجيا التوكاماك
يعود تاريخ أجهزة التوكاماك إلى خمسينيات القرن العشرين. بعد بناء أول مفاعل توكاماك في عام 1954، اكتسبت هذه التكنولوجيا اهتمامًا سريعًا في جميع أنحاء العالم. في عام 1968، نجح مفاعل توكاماك T-3 السوفييتي في الوصول إلى درجة حرارة بلازما الإلكترون البالغة 1 كيلو إلكترون فولت. وقد أدى هذا الاختراق إلى تعزيز بناء مفاعلات توكاماك في جميع أنحاء العالم. أظهرت الدراسات المبكرة أن توازن البلازما المستقر يتطلب دوران خطوط المجال المغناطيسي، مما قدم الدعم النظري للتصميم اللاحق للتوكاماك.الترويج العالمي لبحوث الاندماج النووي
في سبعينيات القرن العشرين، ومع استثمار العديد من البلدان في أبحاث الاندماج النووي، تم استخدام المزيد والمزيد من أجهزة التوكاماك. وبحلول أواخر سبعينيات القرن العشرين، كانت هذه الأجهزة قد حققت العديد من الشروط المطلوبة للاندماج النووي، وإن لم يكن ذلك ممكناً في نفس المفاعل في وقت واحد، مما وفر الأساس لتطوير الاندماج النووي العملي. ومع تزايد الآمال في إمكانية الوصول إلى "نقطة التوازن"، بدأ البناء في مفاعل توكاماك الأوروبي المشترك (JET) ومفاعل توكاماك التجريبي للاندماج (TFTR)، وكلاهما يركز على الأبحاث الرائدة على أمل الوصول إلى نقطة التوازن.
تزايد التعاون الدوليوفي نهاية المطاف، كشفت هذه الآلات عن مشاكل جديدة حدت من قدراتها، وكان حل هذه المشاكل يتطلب قدرات تتجاوز قدرات بلد واحد.
في عام 1985، وبعد أن توصل الرئيس الأمريكي آنذاك رونالد ريجان والزعيم السوفييتي ميخائيل جورباتشوف إلى اتفاق مهم، تم إطلاق مشروع المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER) رسميًا، ليصبح أول مفاعل اندماج عملي في العالم. وقد بذلت الجهود الدولية الكبرى لتطوير هذا المفاعل. طاقة الاندماج النووي. مع تقدم مشروع ايتر، يتزايد اهتمام المجتمع الدولي بالاندماج النووي، وتصبح الدعوة إلى إجراء أبحاث تعاونية بين البلدان أقوى.
الحالة الحالية والرؤية المستقبلية لمحطة توكاماك
اعتبارًا من عام 2024، لا يزال JET يحمل الرقم القياسي في إنتاج الاندماج النووي، حيث وصل إلى 69 ميجا جول من إنتاج الطاقة، ويستمر في السعي لتحقيق تقدم تكنولوجي رائد. كما تعمل تصميمات التوكاماك الصغيرة والمشاريع المشتقة منها مثل التوكاماك الكروية بجهد كبير لاستكشاف معايير الأداء وتطبيقاتها. وعلى خلفية أزمة الطاقة، تتجه هذه التقنيات نحو تحقيق الطاقة النظيفة والمستدامة.يعتبر ميلاد توكاماك خطوة مهمة للعلماء في سعيهم لتحقيق الحلم العلمي المتمثل في طاقة الاندماج النووي.
ومع ذلك، ورغم أن آفاق تطوير تكنولوجيا التوكاماك تبدو مشرقة، فإننا ما زلنا نواجه العديد من التحديات. فهل يمكننا أن نحقق بنجاح الاندماج النووي المتحكم فيه في المستقبل ونغير المشهد الحالي للطاقة بالكامل؟
