مفاعل ITER، الذي يُعرف بـ "الشمس الاصطناعية"، هو نتيجة تعاون بين عدة دول من بينها الصين، الاتحاد الأوروبي، الهند، اليابان، كوريا الجنوبية، روسيا، والولايات المتحدة، يهدف المشروع إلى استكشاف إمكانيات الاندماج النووي كمصدر طاقة نظيف وقابل للاستدامة على المدى الطويل.

تقنية القفص المغناطيسي في مفاعل ITER

يعتمد مفاعل ITER على تقنية القفص المغناطيسي لتقييد وتشكيل والتحكم بالبلازما ذات الحرارة المرتفعة، مما يسمح بحدوث تفاعلات الاندماج. يزن هذا الهيكل الضخم 5000 طن ويتكون من تسعة قطاعات، ويشمل 44 منفذا لدعم العمليات الحيوية مثل التشخيص، والتحكم عن بُعد، والتسخين، والتغذية بالوقود. يبلغ حجم حجرة المفاعل الداخلية 1400 متر مكعب، مما يجعلها منصة تجريبية متخصصة لدفع أبحاث طاقة الاندماج.

أهمية وحدات الحماية من الأشعة في عملية الاندماج

تعتبر وحدات درع الغطاء (blanket shield block modules) جزءا حيويا من مفاعل ITER، حيث تعمل على توفير الحماية من النيوترونات عالية الطاقة (14 ميغا إلكترون فولت) وتحويل مئات الميجاوات من الحرارة النووية عبر استخدام المياه المبردة. هذه الوحدات تحمي غرفة الفراغ والمعدات الخارجية والأفراد من الإشعاع، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر للمفاعل. وصفها تشين جيمنغ، كبير العلماء في معهد الفيزياء الجنوبية الغربية التابع للمؤسسة الوطنية للطاقة النووية في الصين، بأنها تشبه "الطوب الحراري" في الفرن.

إنتاج الوحدات: الصين وكوريا الجنوبية في المقدمة

تتعاون الصين وكوريا الجنوبية في إنتاج هذه الوحدات الحيوية لمشروع ITER، حيث يتم تكليف كل منهما بإنتاج 220 وحدة. تم تصنيع أول 48 وحدة من قبل شركة دونغفانغ للطاقة الكهربائية، ومن المتوقع أن يتم تسليم الوحدات المتبقية من الصين بحلول عام 2027. كما تم تكليف كوريا الجنوبية بإنتاج أربعة قطاعات من وعاء الفراغ الخاص بـ ITER، بعد أن كانت مسؤولة في البداية عن قطاعين فقط.

دور الوحدات في إنتاج التريتيوم وتطوير الطاقة النظيفة

من المتوقع أن تلعب هذه الوحدات دورا محوريا في إنتاج التريتيوم، وهو وقود أساسي لتفاعلات الاندماج النووي. التريتيوم، الذي يُعد ضروريًا لاستمرار التفاعلات الاندماجية، نادر في الأرض حاليًا ولا يلبي الطلبات الحالية لتطوير طاقة الاندماج على نطاق واسع. على الرغم من أن المشروع الحالي لا يركز على إنتاج التريتيوم، إلا أن الفريق يخطط لدراسة دوره في المستقبل لتوفير طريقة لتجديده وتعزيز الاستدامة في إنتاج الطاقة النظيفة.