شركة اندماج نووي صينية تشعل تفاعلاً خالياً من النيوترونات

في قاعة اختبار في لانغفانغ، مدينة في مقاطعة خبي جنوب بكين مباشرة، شاهد المهندسون شاشة تضيء في ليلة متأخرة من سبتمبر. ظهرت أكثر من عشرين إشارة لجسيمات ألفا في وقت واحد، وتزامنت توقيتاتها بشكل شبه مثالي. بعد أسبوع من إعادة التحقق ومراجعة الخبراء، أكد الفريق ما رآه: حدث تفاعل اندماجي داخل آلة بناها شركة خاصة.

يُسمى الجهاز شيوانلونغ-50U، وهو توكاماك كروي — قنينة مغناطيسية على شكل كعكة محلاة مصممة لاحتواء البلازما فائقة السخونة. بانيه هو ENN Fusion، الذراع الاندماجية لمجموعة طاقة صينية معروفة أكثر بالغاز الطبيعي. ما يجعل النتيجة غير عادية هو الوقود. تستخدم معظم تجارب الاندماج الديوتيريوم والتريتيوم، وهما نظيران للهيدروجين يندمجان بسهولة نسبية لكنهما يطلقان سيلاً من النيوترونات عالية الطاقة. يمكن لهذه النيوترونات أن تنشط المواد المحيطة، ما يعني أن المفاعلات تحتاج إلى تدريع ثقيل وتنتج نفايات مشعة.

بدلاً من ذلك، عمل شيوانلونغ-50U على الهيدروجين والبورون. اندماج بروتون مع بورون-11 ينتج ثلاثة جسيمات ألفا — نوى هيليوم — ولا يكاد ينتج نيوترونات. وصفت الشركة ذلك بأنه أول مرة تحقق فيها شركة اندماج تجارية تفاعل هيدروجين-بورون في جهازها الخاص، وأول مرة يعمل جهاز صيني بالحبس المغناطيسي بوقود متقدم في وضع نظيف خالٍ من النيوترونات.

الجاذبية واضحة. البورون وفير في القشرة الأرضية، والهيدروجين في كل مكان. مفاعل يحرقهما سينتج مواد مشعة أقل بكثير، ما قد يقلص عبء التدريع والصيانة الذي يجعل محطات الاندماج التقليدية باهظة التكلفة. العقبة هي أن اندماج الهيدروجين-بورون يتطلب درجات حرارة أعلى بنحو عشر مرات من تفاعلات الديوتيريوم-التريتيوم — ظروف على حافة ما يمكن لأي آلة حالية أن تحافظ عليه.

لهذا يجب قراءة نتيجة لانغفانغ بعناية. أبلغ الفريق عن إشارات جسيمات ألفا متسقة مع الاندماج، وليس عن مكسب صافٍ في الطاقة. لا أحد يدّعي أن محطة طاقة على الأبواب. التفاعل إنجاز فيزيائي، إشارة إلى أن دورة الوقود يمكن إشعالها ومراقبتها، وليس اختراقاً تجارياً. تعلم باحثو الاندماج أن يكونوا صبورين: الفجوة بين أول تفاعل وكهرباء مفيدة ابتلعت عقوداً من قبل.

ومع ذلك، الاتجاه مهم. غالباً ما يوصف الاندماج بأنه مصدر الطاقة الأقصى لأن وقوده يأتي من مياه البحر والصخور، ولأنه لا ينتج نفايات طويلة العمر ولا غازات دفيئة. لسنوات هيمنت على المجال مشاريع ضخمة ممولة حكومياً مثل ITER، التوكاماك الدولي قيد الإنشاء في فرنسا. الآن تتنافس شركات خاصة في الولايات المتحدة وبريطانيا واليابان والصين على جداول زمنية أصغر وأسرع، راهنة على أن مغناطيسات ومواد وبرمجيات تحكم جديدة يمكن أن تضغط الجدول.

أصبح مشهد الاندماج في الصين مزدحماً. تدير مختبرات حكومية EAST في خفي وHL-3 في تشنغدو، بينما تسعى موجة من الشركات الناشئة والبرامج المؤسسية إلى تصاميم بديلة. مسار ENN — توكاماك كروي يحرق وقوداً متقدماً — من أكثر الرهانات طموحاً، لأن الآلات الكروية مدمجة لكن التحكم فيها صعب للغاية.

بالنسبة للقراء العالميين، الخلاصة بسيطة. لم يُحل الاندماج. لكن قائمة الفرق المستعدة لتجربة أصعب نسخة من المشكلة تزداد طولاً، وأحدها الآن في مجمع صناعي محوّل في خبي، يراقب جسيمات ألفا في الظلام.