النموذج الأولي لمولد النبضات الكهربائية لشركة Pacific Fusion الأمريكية يُكمل 3000 اختبار بكفاءة 95%

أخبار ar.wedoany.com، أكمل النموذج الأولي لمولد النبضات الكهربائية، الذي طورته شركة Pacific Fusion بالتعاون مع مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL)، أكثر من 3000 عملية إطلاق اختبارية، مما يمهد الطريق أمام الشركة لبناء نظام اندماج نووي يحقق صافي ربحية بحلول عام 2030.

يُعرف هذا النموذج الأولي باسم "سيريوس" (Sirius)، وقد تم بناؤه في LLNL بموجب اتفاقية تعاون بحثي وتطويري مشترك. يعتمد النموذج على بنية مولد ماركس المتوافق مع المعاوقة (IMG)، والتي تعمل من خلال شحن المكثفات على التوازي، ثم تفريغها بشكل متسلسل ومتدرج زمنياً إلى خط نقل مشترك، مما يتيح تراكب الموجات الكهربائية، وقدرة على نقل نبضات كهربائية عالية القدرة وقصيرة المدة بكفاءة وبشكل متكرر.

وفقاً لشركة Pacific Fusion، أثبتت الاختبارات موثوقية النظام عبر آلاف عمليات الإطلاق المتكررة، وقد استُخدمت بيانات الأداء الناتجة لتصميم أنظمة نبضات كهربائية أكبر حجماً. وتخطط الشركة لبدء بناء نظامها التجريبي في ألبوكيركي، نيو مكسيكو، في وقت لاحق من صيف هذا العام.

تقوم أنظمة النبضات الكهربائية بتخزين الطاقة الكهربائية لفترة وجيزة، ثم إطلاقها على شكل دفعات قوية تستمر حوالي 100 نانوثانية. يمكن لهذه النبضات أن تخلق الظروف القصوى اللازمة لضغط وقود الاندماج النووي، كما تدعم التجارب الفيزيائية عالية الكثافة للطاقة المستخدمة في أبحاث المواد، وإنتاج النظائر المشعة، ومجالات الأمن القومي. بالمقارنة مع مولدات ماركس التقليدية التي تعتمد على تكديس الجهد عبر مراحل متعددة من تضخيم النبضات، فإن بنية مولد ماركس المتوافق مع المعاوقة أبسط من الناحية الهيكلية. وقد قام النموذج الأولي رباعي المراحل "سيريوس" بتوصيل 60 جيجاواط من الطاقة إلى حمل مقاوم خلال نبضة مدتها 100 نانوثانية، محققاً كفاءة طاقة تبلغ 95%.

ركزت اختبارات الـ 3000 عملية إطلاق بشكل أساسي على تقييم عمر المكونات وموثوقيتها على المدى الطويل، وقد وجهت بيانات التشغيل الناتجة بشكل مباشر تصميم منصة نبضات كهربائية أكبر حجماً. صرح كيث لوشيان (Keith LeChien)، المؤسس المشارك والمدير التقني الأول لشركة Pacific Fusion، بأن هذا مثال ملموس على التعاون بين القطاعين الحكومي والصناعي، حيث تتحول الابتكارات المخبرية بسرعة إلى أنظمة قابلة للتوسع، بهدف تحقيق اندماج نووي عالي الإنتاجية والعائد خلال هذا العقد.

النموذج الأولي الجديد الذي كشفت عنه الشركة في يونيو، يوسع نطاق منصة "سيريوس" بحوالي 11 ضعفاً، حيث يوفر قدرة خرج قصوى تبلغ حوالي 440 جيجاواط وجهداً كهربائياً يبلغ 1.1 مليون فولت خلال نبضة مدتها 80 نانوثانية، مما يجعله أقوى محرك نبضي أحادي الخطوة تم عرضه حتى الآن. تعمل الشركة حالياً على تطوير نظام أكبر بحوالي 40 ضعفاً من "سيريوس"، وقد جمعت أكثر من مليار دولار أمريكي من التمويل الخاص. يهدف نظامها التجريبي المخطط له إلى إنتاج انفجارات اندماجية تتجاوز 100 ميجاجول، وتحقيق صافي ربحية للمنشأة.