الليزر ..الطاقة المستقبلية

هو 'إنصهار الليزر " إنه المستقبل للطاقة ؟ في بريطانيا والولايات المتحدة , إنضمت الجهود لإطلاق فلاش ليزر يطلق المزيد من الطاقة أكثر مما كان العالم كله يستخدمه.

وانضمت بريطانيا الى جهود الولايات المتحدة لتحقيق طريقة تكنولوجية جديدة لإنتاج "الطاقة النظيفة" -- ليست من الرياح أو من الأمواج، ولكن من اطلاق صفائف ضخمة من أشعة الليزر ذات الطاقة العالية في كريات من الهيدروجين.

العملية تنتج يسبب ذرات الهيدروجين التى تلتحم مع بعضها البعض لتكوين الهيليوم -- نفس رد الفعل الذى يحدث في القنبلة الهيدروجينية و في النجوم مثل شمسنا -- ولكنه هنا رد فعل مقنن يمكن أن نسيطر عليه لإنتاج الطاقة في المنازل والشركات.

وقد أسفرت التجارب الأخيرة في مرفق أميركا للإشعال الوطني (NIF), رشقات نارية هائلة من الطاقة من التكنولوجيا -- استخدام مبنى بحجم الاستاد مع مجموعة من 192 أشعة ليزر التي تشعل ومضة فلاش بقدر 500 تيراواط عبر قطرة من ذرات الهيدروجين قطرها واحد ملليمتر فقط.

حزم من الليزر من مرفق أميركا للإشعال الوطني (NIF) ما يعادل انتاج الكهرباء في أميركا بأكملها موجهة إلى بيليت من الهيدروجين

لحظة اطلقت خلالها الليزر من مرفق أميركا للإشعال الوطني (NIF)، فإنه قد أستخدمت طاقة أكثر من استهلاك الكهرباء في أميريكا بكاملها. لكن العائدات تتزايد. وفى تجربة هذا الاسبوع، تم إطلاق دفعة من الطاقة من تفاعل الاندماج التي كانت تعادل استهلاك العالم بأسره من الطاقة.

وAWE Atomic Weapons Establishment شركة المملكة المتحدة ومختبر رذرفورد أبليتون الآن انضوا رسميا الى الجهود مع المركز الأمريكي، في اجتماع في الجمعية الملكية في لندن.

بريطانيا وأمريكاوقد انضمت الجهود لتوليد الطاقة باستخدام الانصهار بالليزر في مرفق أميركا للإشعال الوطني (NIF) (مرفق الإشعال الوطني) يستخدم 192 من دفقات الليزر التي تستهدف target صغيرا مملوء بالهيدروجين

قال ديفيد ويلليتس وزير العلوم في المملكة المتحدة. هذا مثال كلاسيكي مطلق حول العلاقة بين البحوث عالية الجودة العلمية النظرية و بين حاجات الإنسان الأساسية :وهى إمدادات الطاقة لدينا" .

"الانصهارالنووي المراقب" --وحيث أن التفاعل في القنبلة الهيدروجينية هو غير المنضبط أو لانستطيع مراقبته -- إذن هذا هو الكأس المقدسة للطاقة النظيفة التي سعى العلماء لتحقيقها منذ الخمسينات.

الاحتواء المغناطيسي المفاعلات الحيد استخدام عملية مختلفة لخلق انصهار -- ولكن ثبت أنها مكلفة ، عليه في ظل بعيد المنال و يعد الهدف من إطلاق المزيد من الطاقة أكثر من المقرر in ظل أمرا بعيدالمنال

أثارت الإختراقات الأخيرة في أمريكا الإنتباه أقرب شيئا فشيئا إلى الهدف النهائي لهذه التكنولوجيا -- وهو رد الفعل الذي ينتج طاقة أكثر مما هو في وضع لتحقيق ذلك. وقد ركزت الإنجازات السابقة للمملكة المتحدة إلى الاندماج النووي على تقنية مختلفة --وفيها شكل التورس يحتوى داخله على ذرات مثارة تدور وتسخن من أبراج ضخمة وتطلق أشعة جسيمات لها درجة حرارة تعادل عدة مرات حرارة مركز الشمس .

America's National Ignition Facility produces huge bursts of energy by firing 192 lasers at a drop of hydrogen atoms

The lasers fire a pulse of 500 terawatts of power at a 1mm pellet made of the hydrogen isotopes deuterium - found in 'heavy water' - and tritium

The huge JET (Joint European Torus) facility outside Oxford has achieved reactions which release energy, but has never achieved 'break even' - the point at which the amount of energy released by the fusion reaction is equal to the energy put in.

But magnetic containment fusion is extremely expensive - a new reactor planned for Europe was budgeted to cost more than the Large Hadron Collider, and could be the most expensive science project since the International Space Station.

The reaction in a fusion power station is the same fusion of hydrogen and helium atoms found in a hydrogen bomb explosion - but controlled, and used to power homes and businesses

Laser fusion was expected to take longer to achieve than magnetic containment fusion, but recent results from NIF have hinted that the break-even point in laser fusion might happen earlier than was thought possible. A similar project in the UK, called HIPER, the High Power Laser Energy Research began work in 2005.

'NIF director Ed Moses said, 'Our goal is to have ignition within the next couple of years.'

Ignition would be a self-sustaining reaction that would release vast amounts of energy far surpassing the 'break even' point.

Last week, a single shot of NIF's laser released, for a tiny fraction of a second, more power than was being consumed in the entire world. To hit the point of 'ignition', that energy release needs to rise by a factor of around 1,000. The technology challenges are considerable.

Optics surrounding the target chamber convert the laser light into ultraviolet beams and focus them at the target

John Parris, of Europe's HiPER project, said 'This is save-the-world science. Fusion is the only serious answer to future energy demands - this is the energy Holy Grail. The human race has a massive, ravenous demand for power. Fusion will be an ideal solution in the clean energy mix for the future.'

NIF, however, is working already. The facility uses pellets of the hydrogen isotopes deuterium - found in 'heavy water' - and tritium, and fires lasers to compress the pellets to a few hundredths of its starting size.

The lasers compress them even further, releasing energy

The reaction fuses the atoms into helium atoms, and releases fast-moving subatomic particles called neutrons which can be used to heat water and drive steam turbines.

NIF estimate that a fully functioning laser fusion plant would need to use 10 hydrogen fuel pellets per second, firing the laser array each time. So far, the plant has only fired 305 times in total, using energy stored in huge battery-like capacitors.

For a long period, NIF's vast power means the facility could only be fired once a month.

Fusion is not, however, uncontroversial. The NIF is also associated with weapons programmes in the US - the process of fusion is also used in hydrogen bombs, and NIF works with America's Stockpile Stewardship and Management programme, designed to ensure its nuclear arsenal stays active.

Environmental groups such as Greenpeace claim that research into fusion diverts funding from research into proven technologies such as wind and wave power.

الكلمات الدالة: