الولايات المتحدة تخطط لبناء جدار نووي غير قابل للتدمير

أخبارنا :
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.
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.
صورة تعبيرية
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

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

خبرني

منذ 3 أيام

• خبرني

دراسة: جميع الكائنات الحية تصدر توهجا يختفي بعد الموت

خبرني - أثبتت تجارب نشرت في مجلة JPhysChem وجود انبعاث فوتوني حيوي ضعيف جدا لدى معظم الكائنات الحية. وقد يكون هذا الاكتشاف مفيدا في مجال الطب والبيئة. وتصدر جميع الكائنات الحية، بما في ذلك البشر، توهجا خافتا باستمرار، ويبدو أن هذا التوهج يختفي تقريبا فور الموت. وقد تساعد دراسة هذه الإشارات يوما ما في تتبع حالة الغابات أو حتى الكشف عن الأمراض لدى البشر. وكان وجود هذا التوهج على مدى أعوام يثير جدلا طويلا بين العلماء، لكن يُعتقد حاليا أنه ناتج عن عملية تسمى الانبعاث الفوتوني الضعيف. وفي تفاعلات الميتوكوندريا تفقد الجزيئات الطاقة أو تمتصها، مما يؤدي إلى انبعاث ما يعادل بضعة فوتونات في الثانية لكل سنتيمتر مربع من الأنسجة. من الصعب للغاية اكتشاف هذه "الفوتونات الحيوية"، والأهم من ذلك يصعب فصلها عن العمليات البيولوجية الأخرى أو مصادر الضوء، مثل الإشعاع المنبعث من أي جسم دافئ. في جامعة "كالغاري" الكندية لم يتمكن الباحثون من اكتشاف هذه الفوتونات، فحسب بل ومعرفة ما يحدث لها بعد موت الكائن الحي الذي يصدرها. ونُشر التقرير بهذا الشأن في مجلة The Journal of Physical Chemistry Letters. واستخدم الباحثون بقيادة دان أوبلاك الأستاذ في قسم الفيزياء والفلك كاميرات رقمية قادرة على التقاط فوتونات فردية، حيث تم تصوير أربعة فئران عديمة الشعر لمدة ساعة واحدة قبل الموت بعده. وتم وضع الحيوانات داخل صندق مظلم في ظروف درجة حرارة ثابتة لاستبعاد تأثير الحرارة ولتجنب التلوث الضوئي. ولوحظ انخفاض كبير في انبعاث الفوتونات الحيوية بعد الموت في جميع أنحاء جسم الفأر. وقال عالم الكيمياء الحيوية ألاسدير ماكنزي من مركز تكنولوجيا الليزر في جامعة " أكسفورد": "لا عجب في أن الموت يوقف تدفق البيوفوتونات، فهي عبارة عن منتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي. واستعرضت الدراسات السابقة هذه الظاهرة على مستوى الخلايا المفردة وأجزاء صغيرة من الجسم. ولكن لم يسبق تسجيل ذلك لدى حيوان كامل من قبل. وبما أن فريق أوبلاك استبعد بعناية جميع المصادر المحتملة الأخرى للضوء، يمكننا أن نكون واثقين من أن هذه بالفعل بيوفوتونات". وقال ميخائيل تسيفرا رئيس قسم البصريات والإلكترونيات في أكاديمية العلوم التشيكية:" إن اختفاء الفوتونات الحيوية بعد الموت يعود إلى توقف الدورة الدموية بشكل أساسي، حيث أن الدم المشبع بالأكسجين هو أحد العوامل الرئيسية في التمثيل الغذائي. ولو استمرت الدورة الدموية بالدعم الاصطناعي، لاستمر انبعاث الفوتونات الحيوية". ويمكن استخدام تكنولوجيا مراقبة الفوتونات الحيوية لفحص الأنسجة الحية بطريقة غير جراحية أو للاستشعار عن بعد لحالة الغابات في الليل.

عمون

منذ 5 أيام

• عمون

الصين تطلق 3 تريليونات لتر من المياه على ارتفاع 8 آلاف قدم!

عمون - تواصل الصين إبهار العالم بمشروعات جديدة من حين لآخر، سواء في عالم السيارات أو الطاقة. لكن هذه المرة، ما يحدث في أعالي الجبال الغربية الصينية يتجاوز حدود الابتكار، ويقترب من حدود الظواهر الطبيعية الغريبة. بدأت الصين بتخزين المياه في مشروع "شوانغجيانغكو" الهيدروليكي، في مقاطعة سيتشوان، الذي يُعد أضخم مشروع من نوعه على مستوى العالم، حيث سيخزن أكثر من 3 تريليونات لتر من المياه على ارتفاع يصل إلى 8 آلاف قدم. المشروع الذي انطلق عام 2015، بدأ فعلياً في تخزين المياه منذ الأول من مايو 2025، استعداداً لتوليد طاقة كهربائية نظيفة تُقدّر بـ7 مليارات كيلوواط/ساعة سنوياً، وفقاً لما ذكره موقع "Eco Portal". سد بارتفاع ناطحة سحاب يقع السد على نهر دادو، أحد روافد حوض سيتشوان، ويبلغ ارتفاعه 315 متراً، ما يجعله أعلى سد في العالم. وقد تم تمويل المشروع بـ36 مليار يوان (نحو 4.9 مليار دولار)، وتنفذه شركة "باور تشاينا" الحكومية، التي أعلنت أن منسوب المياه بعد المرحلة الأولى من التخزين بلغ 2344 متراً فوق سطح البحر، أي أعلى بـ80 متراً من مستوى النهر الأصلي. لكن خلف هذا الإنجاز، يلوح في الأفق تساؤل علمي: هل يمكن لمثل هذا المشروع الضخم أن يمر دون آثار جيولوجية؟ ويحذر خبراء من احتمال حدوث هزات أرضية نتيجة الضغط الهائل للمياه، إضافة إلى تغيرات في تدفق الأنهار وتأثيرات محتملة على القشرة الأرضية. ومع ذلك، يرى المهندسون أن فوائد المشروع في تقليل الاعتماد على الفحم وخفض انبعاثات الكربون بنحو 7.18 مليون طن سنوياً، تفوق هذه المخاطر المحتملة.

أخبارنا

منذ 5 أيام

• أخبارنا

اليابان تعتزم تشغيل محطة طاقة تجريبية تعمل بالاندماج النووي

أخبارنا : أفادت صحيفة نيكي اليابانية، بأن الحكومة تخطط لاختبار نموذج أولي لمحطة طاقة نووية تعمل بالاندماج النووي في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين. ويشار إلى أن اليابان كانت قد اعتمدت في عام 2023، استراتيجية وطنية لتطوير الاندماج النووي الحراري، لكنها لم تتضمن أي إشارة إلى توقيت إجراء مثل هذه الاختبارات. وجاء فيها فقط، أن الحكومة ستضع جدولا زمنيا مناسبا "في أقرب وقت ممكن". ولكن الآن تقرر أن تتضمن الوثيقة الأساسية حول جهود اليابان في مجال الاندماج النووي الحراري، تحديد أطر زمنية تقريبية. وبالإضافة إلى ذلك، قد يتم ضمن الاستراتيجية صياغة خارطة طريق للمشروع التجريبي. ومن المتوقع أن تتضمن الوثيقة إنشاء فريق عمل، ووضع إطار قانوني، واتخاذ قرار بشأن التمويل. في عام 2023، قرر كونسورتيوم مكون من 16 شركة يابانية استثمار حوالي 10 مليارات ين (حوالي 73.6 مليون دولار) في مشروع لتطوير الاندماج النووي الحراري. ويضم هذا الاتحاد، شركة ميتسوبيشي، وشركة كانساي للطاقة الكهربائية (كيبكو)، بالإضافة إلى صندوق حكومي. وسيوظف الاتحاد المذكور استثمارات في شركة Kyoto Fusioneering ومقرها طوكيو، التي أسسها باحثون من جامعة كيوتو في عام 2019. وهي تعتبر الأكثر نجاحا بين الشركات اليابانية العاملة في مجال التخليق النووي الحراري. وتستخدم هذه التقنية من أفضل الجيروترونات - وهي مكونات مهمة مطلوبة لتسخين البلازما في المفاعل. ويشار إلى أن تطوير التخليق النووي الحراري أصبح الآن في مرحلة تطوير التقنيات اللازمة للحفاظ على تفاعل مستقر في المفاعل النووي الحراري. وتسعى اليابان إلى الاضطلاع بدور قيادي في هذا المجال من أجل فتح سوق كبيرة للشركات اليابانية. وتشارك اليابان في مشروع إنشاء المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER). يتضمن المشروع بناء أول مفاعل توكاماك دولي في العالم - وهو مفاعل نووي حراري تجريبي من الجيل الجديد - بالقرب من مرسيليا في فرنسا. ويشارك في إنشاء المفاعل خبراء من الاتحاد الأوروبي وروسيا والصين والولايات المتحدة والهند وكازاخستان واليابان وكوريا الجنوبية. يهدف المشروع إلى إثبات الجدوى العلمية والتقنية للحصول على الطاقة النووية الحرارية للأغراض السلمية. وبحسب استراتيجية تطوير المشروع المحدثة، ستبدأ التجارب الأولى على إيتر في عام 2034، ومن المقرر أن يبدأ التشغيل الكامل لهذه المنشأة في عام 2039. وكلمة "توكاماك" تعني "غرفة حلقية ذات ملفات مغناطيسية". مع مرور الوقت، أصبح هذا الاختصار باللغة الروسية مصطلحا دوليا. تم بناء أول مفاعل توكاماك في الاتحاد السوفيتي عام 1954. وتمتلك اليابان مفاعلين تجريبيين من مفاعلات توكاماك، JT-60 في محافظة إيباراكي وQUEST في محافظة فوكوكا.