فريق ألماني من HZDR وجامعة لايبزيغ يحقق لأول مرة فصل البروتيوم والديوتيريوم والتريتيوم

أخبار ar.wedoany.com، أعلن فريق بحثي يضم مركز هيلمهولتز دريسدن-روسندورف وجامعة لايبزيغ ومعهد ماكس بلانك مؤخرًا نتائج تجارب فصل نظائر الهيدروجين. وقد مرّر الباحثون خليطًا متساوي النسب من البروتيوم والديوتيريوم والتريتيوم عبر زيويت من النوع Y مُبادَل بأيونات الفضة عند درجة حرارة تبلغ نحو 83 كلفن، مستخدمين الامتزاز الانتقائي لتركيز التريتيوم، مما يوفّر مادة جديدة لاسترداد الوقود في غازات عادم مفاعلات الاندماج النووي.

استُخدمت في التجربة عينة زيويت بكتلة 1.7 ملليغرام، وبلغ الضغط الكلي للغاز المخلوط 1 كيلوباسكال، ومدة الامتزاز 10 دقائق. كانت نسبة النظائر الثلاثة في الغاز الأصلي 1:1:1، وبعد الامتزاز بلغت النسبة المولية للبروتيوم والديوتيريوم والتريتيوم 1:41:175. وفي تجارب الخلائط الثنائية، بلغت انتقائية التريتيوم بالنسبة للبروتيوم 244، بينما بلغت انتقائية الديوتيريوم بالنسبة للبروتيوم 29، وانتقائية التريتيوم بالنسبة للديوتيريوم 4.2.

تعتمد عملية الفصل على الفرق في طاقة الامتزاز بين مواقع أيونات الفضة ونظائر الهيدروجين المختلفة الكتلة، حيث يرتبط التريتيوم الأثقل بأيونات الفضة بروابط أقوى، مما يتيح فصله عن البروتيوم والديوتيريوم أثناء رفع درجة الحرارة للامتزاز. ويمكن تغطية نطاق درجة حرارة التشغيل بالتبريد بالنيتروجين السائل، وبالمقارنة مع التقطير العميق الذي يتطلب درجات حرارة أقل، يُتوقع أن يسهم هذا المسار في خفض الحمل التبريدي في دورة وقود الاندماج.

بعد تعرّض العينة للتريتيوم لمدة 4 ساعات، لم يلاحظ الباحثون أي تغيّر في أداء الامتزاز، غير أن النتائج الحالية ما تزال مستمدة من تجارب متقطعة على مستوى الملليغرام وتحت ضغط منخفض. ولا تزال قدرة الفصل في التدفق المستمر، وعمر الدورة، وحجم تعبئة المادة، والتصميم الآمن للأنظمة المحتوية على التريتيوم بحاجة إلى التحقق، وعليه فإن هذا الإنجاز يمثل في مرحلته الراهنة تحققًا مخبريًا لمادة فصل التريتيوم، ولم يصل بعد إلى مرحلة تشكيل معدات دورة وقود الاندماج.