التحقق التجريبي من تقنية الضغط الاندماجي منخفض التكلفة لدى First Light Fusion، ومن المتوقع أن تنخفض تكلفة مصدر الإشعال بمقدار مرتبة عشرية

أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة First Light Fusion البريطانية المبتكرة في مجال الاندماج التجاري أن جهاز القدرة النبضية "M3" (M3 pulse power facility) الذي طورته الشركة بشكل مستقل قد أكمل بنجاح سلسلة من التجارب للتحقق من المبادئ الأساسية، مما أثبت فعلياً الآلية الفيزيائية الأساسية لضغط الوقود الاندماجي في مسارها الاندماجي الخاص FLARE (Fusion via Low-power Assembly and Rapid Excitation، الاندماج عبر التجميع منخفض القدرة والإثارة السريعة). وأكدت هذه التجارب أنه بالاعتماد على بنية غلاف متعددة الطبقات مصممة بدقة (Multi-layered liner)، يمكن ضغط الوقود الاندماجي بفعالية إلى حالة عالية الكثافة باستخدام مصدر إشعال أكثر بساطة في التكوين وأقل في قدرة الذروة.

يكمن المنطق التصميمي الجوهري لمسار FLARE التقني في الفصل بين مراحل عملية الاندماج بالاحتجاز القصوري (Inertial Confinement Fusion, ICF) — مستلهماً المبدأ الهندسي لمحرك الاحتراق الداخلي القائم على "ضغط الخليط أولاً ثم الإشعال في التوقيت المناسب"، حيث تُقسَّم العملية الفيزيائية الاندماجية إلى مرحلتين مستقلتين: مرحلة الضغط المسبق للوقود وتجميعه بكثافة عالية، ومرحلة الإشعال بنبضة فائقة السرعة من مصدر خارجي. وقد خصصت تجربة M3 الحالية للتحقق المعزول من عملية الضغط في المرحلة الأولى، متجاوزةً القيد الهندسي الذي يفرض على الاندماج القصوري التقليدي الاعتماد على مصادر إشعال ذروية ضخمة وعالية الدقة وباهظة التكلفة.

على مستوى الجدوى الهندسية التجارية، تتعرض أجهزة الإشعال التقليدية عالية القدرة في ظروف التفريغ المتكرر لصدمات ميكانيكية وحرارية شديدة، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل فشل المكونات الأساسية وتكرار التوقف للصيانة وصعوبة ضبط النفقات الرأسمالية. ويبتكر مسار FLARE بنقل وظيفتي ضبط شكل الموجة والتحكم في التوقيت لعملية الضغط "إلى بنية الهدف نفسها" (Target-led compression)، حيث تُحوِّل بنية الهدف متعددة الطبقات نبضة التيار الأساسية المُدخَلة إلى موجة صدمية متدرجة ومضبوطة، محققةً ضغطاً فائق الكثافة للوقود تدريجياً مع كبح فعال للارتفاع المفرط في درجة الحرارة المبكر. وتشير تقديرات الشركة إلى أن هذا التصميم يمكن أن يبسّط بشكل كبير بنية المولد الخارجي ويعزز متانة التشغيل، ومن المتوقع أن تنخفض التكلفة النهائية لمصدر الإشعال الضاغط في FLARE بمقدار مرتبة عشرية مقارنة بأنظمة الاندماج القصوري المماثلة.

وباعتباره أول إنجاز رئيسي للشركة بعد إتمام جولة تمويل استراتيجي بقيمة 25 مليون جنيه إسترليني خلال العام، لا تسعى هذه الجولة من التجارب مباشرةً إلى تحقيق الإشعال الاندماجي أو إنتاج صافي طاقة موجبة، بل تهدف إلى الإزالة المنهجية للمخاطر الفيزيائية الأساسية الجوهرية في المسار التقني الأساسي لـ FLARE. وأشار البروفيسور جيريمي تشيتندن (Prof. Jeremy Chittenden)، رئيس اللجنة الاستشارية العلمية لشركة First Light Fusion ومدير مركز أبحاث الاندماج القصوري في كلية إمبريال كوليدج لندن (Imperial College London)، إلى أن دفع المواد إلى حالة ضغط فائق باستخدام أغلفة متعددة الطبقات على مولد منخفض الجهد يوفر أدلة راسخة على الجدوى العلمية لمفهوم FLARE. وفي الخطوة التالية، ستواصل الشركة، على أساس تقنيات الأغلفة متعددة الطبقات القابلة للإنتاج بكميات كبيرة، دفع التجارب المتكاملة للتسخين عالي الحرارة والكثافة الموجهة لظروف الوقود الاندماجي.