نشرت مجلة Nature يوم 20 نوفمبر نتائج تجربة أظهرت أن جهازاً يُدعى «مفاعل ثاندربيرد» (Thunderbird Reactor) نجح في رفع معدل اندماج الديوتيريوم باستخدام طريقة كهروكيميائية مبتكرة. أوضحت التجربة كيف يمكن لعملية كهروكيميائية منخفضة الطاقة، مدعومة بمُسرّع جسيمات، أن تؤثر على معدل التفاعلات النووية عند مستويات طاقة أعلى بكثير. يمهد هذا التقدم الطريق لأبحاث أوسع وأكثر كفاءة في دفع الاندماج النووي.

الاندماج النووي هو مصدر طاقة الشمس، ويحدث عندما يتحد نواتان خفيفتان لتكوين نواة أثقل مع إطلاق طاقة هائلة. يُعتبر الاندماج مصدر طاقة نظيف محتمل، لكن مفاعلات الاندماج الحالية لا تزال غير قادرة على إنتاج طاقة أكبر مما تستهلك.

أحد العوامل الرئيسية التي تحكم معدل الاندماج هو كثافة الوقود؛ فكلما زادت الكثافة زادت فرص التصادم بين الجسيمات. هناك نهج يعتمد على ضغط بلازما الديوتيريوم (نظير ثقيل للهيدروجين) باستخدام المجالات المغناطيسية والحرارة والضغط، لكن هذا النهج لا يزال قيد التطوير.

استكشف فريق من جامعة بريتش كولومبيا (University of British Columbia) في كندا مساراً جديداً كلياً. صمموا مُسرّع جسيمات مكتبي الحجم أطلقوا عليه «مفاعل ثاندربيرد»، يقوم بقذف حزمة من أيونات الديوتيريوم على هدف من البلاديوم. مع زيادة تركيز الديوتيريوم المزروع في البلاديوم، يرتفع معدل الاندماج الناتج عن التصادم بين الديوتيريوم المزروع والديوتيريوم القادم في الحزمة حتى يصل إلى حالة مستقرة.

يُوصَل هدف البلاديوم ببطارية كهروكيميائية؛ فعند تشغيل البطارية يتم حقن المزيد من الديوتيريوم في الهدف، مما يرفع معدل الاندماج. في المتوسط، ارتفع معدل الاندماج بنسبة 15% مقارنة بحالة عدم وجود التحميل الكهروكيميائي. وأوضح الفريق أن المفاعل حالياً ينتج حوالي واحد من مليار واط فقط مقابل كل 15 واط يتم إدخالها.