2023 مؤلف: Jake Johnson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-24 23:12
تتطلب تفاعلات الاندماج النووي بشكل عام ظروف درجات حرارة وضغوط عالية. الاندماج البارد هو أي عملية اندماج يتم إجراؤها في درجات حرارة وضغوط قريبة من تلك المعتادة ، ويتم تنفيذها باستخدام معدات منخفضة التكلفة واستهلاك كهربائي منخفض.
نشأ اسم الاندماج البارد من بعض التجارب التي أجريت في نهاية الثمانينيات ، في الخلايا الإلكتروليتية ، والتي من المفترض أن يتم فيها اندماج ذرتين من الديوتيريوم لتكوين ذرة هيليوم واحدة ، مع ما يترتب على ذلك من إنتاج كميات كبيرة من الطاقة. تم نشر مقال حول هذه التجربة في مجلة علمية معروفة. بعد ذلك بقليل ، تم استبعاد احتمال أن يكون الاندماج البارد عملية جسدية ممكنة.
ما حدث بالفعل هو أنه في عام 1989 ، أعلن الكيميائيان الأمريكيان بونس وفلايشمان في مؤتمر صحفي أنهما تمكنا من إجراء اندماج بارد ، باستخدام عناصر بسيطة مثل زوج من الأقطاب الكهربائية وبطارية وحاوية بها ثقيلة الماء الغني بالديوتيريوم. كما ذكروا ، كان بإمكانهم باستخدام هذه العناصر دمج ذرات الديوتيريوم ، وتشكيل الهيليوم وإطلاق الطاقة. كان للإعلان المفاجئ تداعيات كبيرة في المجتمع العلمي ، وحاول العديد من الكيميائيين حول العالم إعادة إنتاج تجربة الأمريكيين دون نجاح. تم تقديم مصطلح الاندماج البارد بواسطة د.بالمر ، من جامعة برينغهام ، في عام 1986 ، في إشارة إلى احتمال حدوث بعض تفاعلات الاندماج الذري في نواة بعض الكواكب ، ولاحقًا تم تطبيقها على تجربة بونس وفليشمان في عام 1989.
بعد عدة أيام من التوقعات العالمية بشأن الاندماج البارد ، بدأت الشكوك تغزو المجتمع العلمي ، حيث لم يتمكنوا من إعادة إنتاج تجارب بونس وفليشمان بنجاح. في نهاية مايو 1989 ، شكلت وزارة الطاقة الأمريكية لجنة خاصة من المحققين ، كان هدفها التحقق مما إذا كان من الممكن بالفعل تنفيذ الاندماج البارد لإنتاج الطاقة. بعد عدة أشهر من البحث والتجارب ، خلصت اللجنة إلى أن الاندماج البارد غير ممكن.
نظرًا لأن بعض العلماء من البحرية الأمريكية واصلوا التحقيق في هذه القضية ، شكلت وزارة الطاقة لجنة جديدة في عام 2004 لتقييم نتائج التجارب الجديدة التي تم إجراؤها ، ووصلت إلى نفس النتيجة كما كانت في عام 1989
ومع ذلك ، ادعى الفيزيائي الإيطالي سكاراموزي أنه حقق اندماجًا باردًا ، وأجرى بعض التغييرات على التجربة الأمريكية. بعد أسابيع قليلة من المؤتمر الصحفي لبونس وفليشمان ، تمكن سكاراموزي من قياس 491 نيوترونًا من تفاعل اندماج الديوتيريوم في الهيليوم.
إحدى الطرق التي تم التحقيق فيها مؤخرًا لتحقيق الاندماج البارد هي استخدامتسمى الجسيمات الميونات ، والتي ستحل محل الإلكترونات في الذرة. للميون نفس شحنة الإلكترون ، لكن كتلته أكبر بكثير. بهذه الطريقة ، يكون الميون أقرب إلى النواة من الإلكترون ، مما يؤدي إلى تحييد شحنة البروتونات.
عندما يتم تحييد شحنة البروتون ، يمكن الاقتراب من نواة أخرى على مسافة قصيرة جدًا ، حيث سيتم تحييد قوة التنافر بين البروتونات. إذا اقتربنا منها بدرجة كافية ، فسوف تندمج النواتان. تكمن المشكلة الرئيسية في هذه الطريقة في أن الميون جسيم غير مستقر للغاية ، وله نصف عمر قصير جدًا ، لذلك يجب أن يكون لدينا مصدر ثابت للميونات ، والطاقة التي سيتم إنفاقها ستكون أكبر من تلك المنتجة.
